卷积神经网络工具PlotNeuralNet在Windows安装并使用

一、安装Git

       Git是一个开源的分布式版本控制系统,可以有效、高速地处理从很小到非常大的项目版本管理。 也是Linus Torvalds为了帮助管理Linux内核开发而开发的一个开放源码的版本控制软件。用过的同学都知道,非常香!

安装地址:Git官网
在这里插入图片描述

二、安装MikTex

       为什么要安装这个呢?为了让你的电脑解析Latex文件,因为这个模型是先用python脚本生成.tex文件(这个是Latex语言),当然如果有大佬直接手写Latex代码,此处可以略过!

安装地址:https://miktex.org/download
在这里插入图片描述

三、复制PlotNeuralNet源代码

       给出GitHub上源代码的链接:https://github.com/HarisIqbal88/PlotNeuralNet
       我们可以直接进入你想安装的目录执行:git clone https://github.com/HarisIqbal88/PlotNeuralNet.git
或者直接下载压缩文件。
在这里插入图片描述

四、使用PlotNeuralNet

       我个人建议是将整个源代码放进一个Pycharm项目的,因为我们还需要自己编写python程序,给大家看看我的界面:

在这里插入图片描述

1.编写python脚本Unet.py

       我们把它存放在个人项目文件夹my_project里面。

import sys
sys.path.append('../')
from pycore.tikzeng import *
from pycore.blocks  import *

arch = [ 
    # 开头
    to_head('..'), 
    to_cor(),
    to_begin(),
    
    # 添加输入层
    to_input( '../examples/fcn8s/cats.jpg' ),

    #  添加block1包含一个二重卷积接relu
    to_ConvConvRelu( name='ccr_b1', s_filer=500, n_filer=(64,64), offset="(0,0,0)", to="(0,0,0)", width=(2,2), height=40, depth=40  ),
    to_Pool(name="pool_b1", offset="(0,0,0)", to="(ccr_b1-east)", width=1, height=32, depth=32, opacity=0.5),
    #  添加三个block,每个包含三个二卷积加一池化
    *block_2ConvPool( name='b2', botton='pool_b1', top='pool_b2', s_filer=256, n_filer=128, offset="(1,0,0)", size=(32,32,3.5), opacity=0.5 ),
    *block_2ConvPool( name='b3', botton='pool_b2', top='pool_b3', s_filer=128, n_filer=256, offset="(1,0,0)", size=(25,25,4.5), opacity=0.5 ),
    *block_2ConvPool( name='b4', botton='pool_b3', top='pool_b4', s_filer=64,  n_filer=512, offset="(1,0,0)", size=(16,16,5.5), opacity=0.5 ),

    #  瓶颈,为block5
    to_ConvConvRelu( name='ccr_b5', s_filer=32, n_filer=(1024,1024), offset="(2,0,0)", to="(pool_b4-east)", width=(8,8), height=8, depth=8, caption="Bottleneck"  ),
    to_connection( "pool_b4", "ccr_b5"),

    # 解码器
    #  多个block,每个为unconv
    *block_Unconv( name="b6", botton="ccr_b5", top='end_b6', s_filer=64,  n_filer=512, offset="(2.1,0,0)", size=(16,16,5.0), opacity=0.5 ),
    to_skip( of='ccr_b4', to='ccr_res_b6', pos=1.25),
    *block_Unconv( name="b7", botton="end_b6", top='end_b7', s_filer=128, n_filer=256, offset="(2.1,0,0)", size=(25,25,4.5), opacity=0.5 ),
    to_skip( of='ccr_b3', to='ccr_res_b7', pos=1.25),    
    *block_Unconv( name="b8", botton="end_b7", top='end_b8', s_filer=256, n_filer=128, offset="(2.1,0,0)", size=(32,32,3.5), opacity=0.5 ),
    to_skip( of='ccr_b2', to='ccr_res_b8', pos=1.25),    
    
    *block_Unconv( name="b9", botton="end_b8", top='end_b9', s_filer=512, n_filer=64,  offset="(2.1,0,0)", size=(40,40,2.5), opacity=0.5 ),
    to_skip( of='ccr_b1', to='ccr_res_b9', pos=1.25),
    
    to_ConvSoftMax( name="soft1", s_filer=512, offset="(0.75,0,0)", to="(end_b9-east)", width=1, height=40, depth=40, caption="SOFT" ),
    to_connection( "end_b9", "soft1"),
    #  结束
    to_end() 
    ]


def main():
    namefile = str(sys.argv[0]).split('.')[0]
    to_generate(arch, namefile + '.tex' )

if __name__ == '__main__':
    main()

2.执行程序Unet.py

       这个执行之后就会生成一个Unet.tex,这个就是这个模型的Latex代码,所以我说你要可以直接写出来建议跳过python脚本步骤:

在这里插入图片描述

3.使用Git Bash

       我们进入到刚才的文件夹执行bash ../tikzmake.sh Unet,这样就可以解析Unet.tex文件并生成一个模型的PDF啦,好的,大功告成!

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

       这个代码应该不难理解,大家可以在这里查看原作者的源代码,有问题的话看看官方教程或者自己搜索解决吧,这个我也是刚使用,当然也欢迎大家一起交流!
在这里插入图片描述

如有错误或者不足之处,欢迎大家留言指正!

<think>好的,我现在需要回答用户关于如何用代码绘制卷积神经网络(CNN)结构图的问题。用户希望得到示例代码,涵盖卷积层、池化层、全连接层的可视化且可能需要生成结构图的方法。根据用户提供的引用内容,尤其是引用[3],里面提到了使用Python调用LaTeX输出PDF,以及PlotNeuralNet这个工具在Ubuntu下运行正常,但在Windows下可能有问题。此外,用户还提到可能需要自己画图或用PPT,但更倾向于代码生成。 首先,我需要确定用户的需求是生成CNN的结构图,最好是代码实现的。根据引用[3],PlotNeuralNet是一个可行的工具,虽然用户提到代码有点复杂,但可能还是需要给出具体的步骤和示例。另外,引用[3]中提到在Windows下可能报错,需要提醒用户注意系统环境。 接下来,我应该考虑用户可能对Python库不熟悉,需要提供安装步骤和简单的示例代码。除了PlotNeuralNet,可能还有其他库如Keras的plot_model或第三方库如Netron,这些可能更简单。例如,Keras的plot_model可以直接生成模型结构图,不需要复杂的代码,适合快速可视化。 然后,我需要分步骤回答:首先介绍PlotNeuralNet使用,包括安装、示例代码,指出可能的问题;然后介绍Keras的plot_model方法,因为更简单,适合大部分用户;最后可能提到其他工具如NN-SVG或Netron作为备选方案。 还要注意用户提到的结构图需要包含卷积层、池化层、全连接层,所以在示例代码中需要构建这样的模型,展示如何可视化。例如,用Keras定义一个简单的CNN模型,然后调用plot_model生成图片。 另外,用户的问题中可能隐含了如何将结构图导出为PDF或其他格式,所以需要说明生成的文件类型,比如PDF或PNG。 需要检查引用内容中的信息是否正确,比如引用[3]提到的PlotNeuralNet使用方法,是否需要克隆项目拼接模块,可能需要详细说明步骤。同时,引用[2]中的VGG16结构可能作为示例,但用户需要的是生成结构图的代码,所以可能不需要深入讨论VGG16的结构,而是利用其作为例子展示如何绘制。 最后,生成相关问题,可能需要围绕工具选择、不同库的优缺点、调试安装问题、自定义结构图的方法等方面提问。 总结回答结构: 1. 使用PlotNeuralNet的步骤和示例代码,指出系统兼容性问题。 2. 使用Keras的plot_model方法,更简单,适合快速生成。 3. 其他工具如NN-SVG或Netron的简介。 4. 相关问题部分,涉及工具对比、安装问题、扩展应用等。</think>### 如何用代码绘制卷积神经网络架构图 #### 1. 使用 `PlotNeuralNet`(基于LaTeX生成PDF) **步骤**: 1. **安装依赖**:需安装LaTeX环境(如TeX Live)及Python包`PlotNeuralNet`。 ```bash git clone https://github.com/HarisIqbal88/PlotNeuralNet.git cd PlotNeuralNet pip install -r requirements.txt ``` 2. **编写代码**:创建`.py`文件定义网络结构模块(如`examples/example.py`): ```python from pycore.tikzeng import * arch = [ to_head('..'), to_conv('conv1', 64, 3, offset="(0,0,0)", to="(0,0,0)", height=32, depth=32, width=3), to_pool('pool1', offset="(1,0,0)", to="(conv1-east)"), to_conv('conv2', 128, 3, offset="(2,0,0)", to="(pool1-east)", height=28, depth=28, width=6), to_connection("pool1", "conv2"), to_softmax('fc1', 1000, "(5,0,0)", "(conv2-east)", caption="全连接层"), ] to_generate(arch, 'network.tex') ``` 3. **生成PDF**:编译LaTeX文件生成结构图: ```bash pdflatex network.tex ``` **注意**:此工具在Ubuntu兼容性更好,Windows需配置WSL或Docker[^3]。 --- #### 2. 使用 `keras.utils.plot_model`(快速生成图片) **步骤**: 1. **安装TensorFlow/Keras**: ```bash pip install tensorflow ``` 2. **定义模型绘图**: ```python from tensorflow.keras import Sequential from tensorflow.keras.layers import Conv2D, MaxPooling2D, Dense, Flatten from tensorflow.keras.utils import plot_model model = Sequential([ Conv2D(64, (3,3), activation='relu', input_shape=(224,224,3), name='卷积层1'), MaxPooling2D((2,2), name='池化层1'), Conv2D(128, (3,3), activation='relu', name='卷积层2'), Flatten(), Dense(1000, activation='softmax', name='全连接层') ]) plot_model(model, to_file='cnn.png', show_shapes=True) ``` **输出**:生成PNG图片,展示层间连接与参数维度[^2]。 --- #### 3. 其他工具 - **NN-SVG**:在线工具,可手动调整层参数导出SVG。 - **Netron**:支持加载模型文件(如ONNX、H5)直接可视化结构,无需代码。 ---
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