提交 f41339f9 编写于 作者: M maurise-yq-hu 提交者: GitHub

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......@@ -9,7 +9,7 @@
<https://www.cs.toronto.edu/~kriz/cifar.html>
我们准备了一个脚本,可以用于从官方网站上下载CIFAR-10数据集,并将之转化为jpeg文件,存入我们为本文中的实验所设计的目录中。使用这个脚本前请确认已经安装了pillow及相关依赖模块。可以参照下面的命令进行安装和下载
我们准备了一个脚本,可以用于从官方网站上下载CIFAR-10数据集,转为jpeg文件并存入特定的目录。使用这个脚本前请确认已经安装了pillow及相关依赖模块。可以参照下面的命令进行安装
1. 安装pillow
......@@ -25,9 +25,9 @@ cd demo/image_classification/data/
sh download_cifar.sh
```
CIFAR-10数据集包含60000张32x32的彩色图片。图片分为10类,每个类包含6000张。其中50000张图片用于组成训练集,10000张组成测试集。
CIFAR-10数据集包含60000张32x32的彩色图片。图片分为10类,每个类包含6000张。其中50000张图片作为训练集,10000张作为测试集。
下图展示了所有的照片分类,并从每个分类中随机抽取了10张图片:
下图展示了所有的图片类别,每个类别中随机抽取了10张图片。
<center>![Image Classification](./cifar.png)</center>
脚本运行完成后,我们应当会得到一个名为cifar-out的文件夹,其下子文件夹的结构如下
......@@ -58,7 +58,7 @@ test
---truck
```
cifar-out下包含`train``test`两个文件夹,其中分别包含了CIFAR-10中的训练数据和测试数据。这两个文件夹下各自有10个子文件夹,每个子文件夹下存储相应分类的图片。将图片按照上述结构存储好之后,我们就可以着手对分类模型进行训练了。
cifar-out下包含`train``test`两个文件夹,其中分别包含了CIFAR-10中的训练集和测试集。这两个文件夹下各自有10个子文件夹,每个子文件夹下存储相应分类的图片。将图片按照上述结构存储好之后,我们就可以着手对分类模型进行训练了。
## 预处理
数据下载之后,还需要进行预处理,将数据转换为Paddle的格式。我们可以通过如下命令进行预处理工作:
......@@ -82,7 +82,7 @@ python preprocess.py -i $data_dir -s 32 -c 1
- `-c``--color` 标示图片是彩色图或灰度图
## 模型训练
在开始训练之前,我们需要先创建一个配置文件。下面我们给出了一个配置文件的示例(vgg_16_cifar.py)。**注意**,这里的列出的和`vgg_16_cifar.py`中有着细微的差别
在开始训练之前,我们需要先创建一个模型配置文件。下面我们给出了一个配置示例。**注意**,这里的列出的和`vgg_16_cifar.py`文件稍有差别,因为该文件可适用于预测
```python
from paddle.trainer_config_helpers import *
......@@ -114,15 +114,15 @@ outputs(classification_cost(input=predict, label=lbl))
from paddle.trainer_config_helpers import *
```
之后定义的`define_py_data_sources2`使用python data provider接口,其中 `args`将在`image_provider.py`进行使用,后者负责将图片数据传递给Paddle
之后定义的`define_py_data_sources2`使用Python数据提供器,其中 `args`将在`image_provider.py`进行使用,该文件负责产生图片数据并传递给Paddle系统
- `meta`: 训练集平均值。
- `mean_img_size`: 特征图的平均高度及宽度。
- `mean_img_size`: 平均特征图的高度及宽度。
- `img_size`:输入图片的高度及宽度。
- `num_classes`分类的个数。
- `use_jpeg`:处理过程中数据存储格式
- `color`标示是否为彩色图片
- `num_classes`类别个数。
- `use_jpeg`:处理过程中数据存储格式
- `color`:标示是否为彩色图片。
`settings`用于设置训练算法。在下面的例子中,learning rate被设置为0.1除以每批图片数(batch size),而weight decay则为0.0005乘以每批图片数
`settings`用于设置训练算法。在下面的例子中,learning rate被设置为0.1除以batch size,而weight decay则为0.0005乘以batch size
```python
settings(
......@@ -133,12 +133,12 @@ settings(
)
```
`small_vgg`定义了网络结构。这里我们使用了VGG卷积神经网络的一个小型版本。关于VGG卷积神经网络的描述可以参考:[http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/research/very_deep/](http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/research/very_deep/)
`small_vgg`定义了网络结构。这里我们使用的是一个小的VGG网络。关于VGG卷积神经网络的描述可以参考:[http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/research/very_deep/](http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/research/very_deep/)
```python
# small_vgg is predined in trainer_config_helpers.network
predict = small_vgg(input_image=img, num_channels=3)
```
生成配置之后,我们就可以运行脚本train.sh来训练模型。请注意下面的脚本中假设该脚本放置是在路径`./demo/image_classification`下的。如果要从其它路径运行,你需要修改下面的脚本中的路径,以及配置文件中的相应内容
配置创建完毕后,可以运行脚本train.sh来训练模型
```bash
config=vgg_16_cifar.py
......@@ -157,15 +157,14 @@ paddle train \
python -m paddle.utils.plotcurve -i $log > plot.png
```
- 这里我们使用的是GPU模式进行训练。如果你没有GPU环境,可以设置`use_gpu=0`
- `./demo/image_classification/vgg_16_cifar.py`是网络和数据配置文件。各项参数的详细说明可以在命令行参数相关文档中找到
- 脚本`plotcurve.py`依赖于python的`matplotlib`模块。因此如果这个脚本运行失败,也许是因为需要安装`matplotlib`
- `./demo/image_classification/vgg_16_cifar.py`是网络和数据配置文件。各项参数的详细说明可以在命令行参数相关文档中找到。
- 脚本`plotcurve.py`依赖于python的`matplotlib`模块。因此如果这个脚本运行失败,也许是因为需要安装`matplotlib`
在训练完成后,训练及测试误差曲线图会被`plotcurve.py`脚本保存在 `plot.png`中。下面是一个误差曲线图的示例:
<center>![Training and testing curves.](./plot.png)</center>
## 预测
在训练完成后,模型及参数会被保存在路径`./cifar_vgg_model/pass-%05d`下。例如第300次训练所得的模型会被保存在`./cifar_vgg_model/pass-00299`
在训练完成后,模型及参数会被保存在路径`./cifar_vgg_model/pass-%05d`下。例如第300个pass的模型会被保存在`./cifar_vgg_model/pass-00299`
要对一个图片的进行分类预测,我们可以使用`predict.sh`,该脚本将输出预测分类的标签:
......@@ -197,10 +196,10 @@ python prediction.py $model $image $use_gpu
一个卷积神经网络包含如下层:
-层:通过卷积操作从图片或特征图中提取特征
- 池化层:使用max-pooling方式进行特征压缩
- 全连接层:使用全连接,从特征中生成分类结果
-层:通过卷积操作从图片或特征图中提取特征
- 池化层:使用max-pooling对特征图下采样
- 全连接层:使输入层到隐藏层的神经元是全部连接的。
卷积神经网络在图片分类上有着优异的表现,这是因为它发掘出了图片的两类重要信息:局部关联性质和空间不变性质。通过交替使用卷基和池化处理,卷积神经网络能够使得图片的这两类信息稳定地得到保持
卷积神经网络在图片分类上有着惊人的性能,这是因为它发掘出了图片的两类重要信息:局部关联性质和空间不变性质。通过交替使用卷积和池化处理, 卷积神经网络能够很好的表示这两类信息。
关于如何定义网络中的层,以及如何在层之间进行连接,请参考文档中关于网络层的相关内容
关于如何定义网络中的层,以及如何在层之间进行连接,请参考Layer文档
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