实例运行mnist

本文详细介绍了如何在Windows环境下利用Caffe框架转换MNIST数据集,进行训练并测试自己的图片。包括数据集的下载、转换、训练配置、测试数据的准备和模型的运行。

一、转换mnist数据集格式(转换为lmdb/leveldb)

1. 首先下载数据文件

http://yann.lecun.com/exdb/mnist/train-images-idx3-ubyte.gz

http://yann.lecun.com/exdb/mnist/train-labels-idx1-ubyte.gz

http://yann.lecun.com/exdb/mnist/t10k-images-idx3-ubyte.gz

http://yann.lecun.com/exdb/mnist/t10k-labels-idx1-ubyte.gz

下载后,是如下图所示的四个文件:


2. 解压后,放置到caffe-master\data\mnist目录下。新建一个 create_mnist.bat,内容如下:

..\..\Build\x64\Release\convert_mnist_data.exe

train-images.idx3-ubyte train-labels.idx1-ubyte mnist_train_lmdb  

echo.  

..\..\Build\x64\Release\convert_mnist_data.exe

t10k-images.idx3-ubyte t10k-labels.idx1-ubyte mnist_test_lmdb 

pause


(注意更改convert_mnist_data.exe 的路径;注意一定要把 train-images.idx3-ubyte等四个文件放到.\data\mnist根目录下

### 使用FCM进行MNIST字符分类的实例代码与教程 模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)是一种基于聚类的无监督学习算法,广泛应用于图像分割、模式识别等领域。以下是一个完整的关于使用FCM对MNIST数据集进行字符分类的示例代码和解释。 #### 1. 安装必要的库 在开始之前,请确保已安装以下Python库: - `sklearn`:用于加载MNIST数据集。 - `skfuzzy`:用于实现FCM算法。 - `numpy` 和 `matplotlib`:用于数据处理和可视化。 如果尚未安装这些库,可以运行以下命令进行安装: ```bash pip install scikit-learn scikit-fuzzy numpy matplotlib ``` #### 2. 示例代码 以下是使用FCM对MNIST数据集进行字符分类的完整代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import fetch_openml from sklearn.decomposition import PCA from skfuzzy.cluster import cmeans from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler # 加载MNIST数据集 mnist = fetch_openml('mnist_784', version=1) X = mnist.data.astype(float) # 特征 y = mnist.target # 标签 # 数据预处理 scaler = MinMaxScaler() X_normalized = scaler.fit_transform(X) # 使用PCA降维以减少计算复杂度 pca = PCA(n_components=50) X_pca = pca.fit_transform(X_normalized) # 转置数据以适应cmeans函数的输入格式 X_pca_transposed = X_pca.T # 设置FCM参数 num_clusters = 10 # MNIST有10个类别 error = 0.005 max_iter = 100 # 执行FCM聚类 cntr, u, u0, d, jm, p, fpc = cmeans( X_pca_transposed, c=num_clusters, m=2, error=error, maxiter=max_iter ) # 输出结果 print("Cluster centers:") print(cntr) # 可视化聚类结果 def plot_clusters(u, y_true): cluster_labels = np.argmax(u, axis=0) accuracy = np.mean(cluster_labels == y_true.astype(int)) print(f"Clustering Accuracy: {accuracy:.4f}") plt.figure(figsize=(10, 6)) for i in range(num_clusters): plt.scatter(X_pca[cluster_labels == i, 0], X_pca[cluster_labels == i, 1], label=f'Cluster {i}') plt.legend() plt.title("FCM Clustering Results") plt.show() plot_clusters(u, y) ``` #### 3. 代码说明 - **数据加载与预处理**: - 使用`fetch_openml`从`sklearn.datasets`中加载MNIST数据集[^2]。 - 对数据进行归一化处理,确保所有特征值位于[0, 1]范围内。 - 使用PCA将原始784维特征降维至50维,以减少计算复杂度并保留主要信息。 - **FCM聚类**: - 使用`skfuzzy.cluster.cmeans`执行FCM聚类。 - 参数`c`设置为10,对应MNIST数据集中的10个数字类别。 - 参数`m`设置为2,表示模糊指数,通常取值范围为[1.1, 5]。 - **结果评估**: - 通过比较聚类标签与真实标签,计算聚类准确率。 - 使用`matplotlib`可视化聚类结果。 #### 4. 注意事项 - FCM是一种无监督学习方法,因此无法直接获得分类标签。需要通过其他方法(如匈牙利算法)将聚类结果映射到真实标签。 - 在实际应用中,建议结合有监督学习方法(如SVM或神经网络)进一步优化分类效果。 ###
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