python神经网络编程实现手写数字识别


Posted in Python onMay 27, 2020

本文实例为大家分享了python实现手写数字识别的具体代码,供大家参考,具体内容如下

import numpy
import scipy.special
#import matplotlib.pyplot
 
class neuralNetwork:
  def __init__(self,inputnodes,hiddennodes,outputnodes,learningrate):
    self.inodes=inputnodes
    self.hnodes=hiddennodes
    self.onodes=outputnodes
    
    self.lr=learningrate
  
    self.wih=numpy.random.normal(0.0,pow(self.hnodes,-0.5),(self.hnodes,self.inodes))
    self.who=numpy.random.normal(0.0,pow(self.onodes,-0.5),(self.onodes,self.hnodes))
    
    self.activation_function=lambda x: scipy.special.expit(x)
    pass
  
  def train(self,inputs_list,targets_list):
    inputs=numpy.array(inputs_list,ndmin=2).T
    targets=numpy.array(targets_list,ndmin=2).T
    
    hidden_inputs=numpy.dot(self.wih,inputs)
    hidden_outputs=self.activation_function(hidden_inputs)
    
    final_inputs=numpy.dot(self.who,hidden_outputs)
    final_outputs=self.activation_function(final_inputs)
    
    output_errors=targets-final_outputs
    hidden_errors=numpy.dot(self.who.T,output_errors)
    
    self.who+=self.lr*numpy.dot((output_errors*final_outputs*(1.0-final_outputs)),numpy.transpose(hidden_outputs))
    self.wih+=self.lr*numpy.dot((hidden_errors*hidden_outputs*(1.0-hidden_outputs)),numpy.transpose(inputs))
    pass
  
  def query(self,input_list):
    inputs=numpy.array(input_list,ndmin=2).T
    
    hidden_inputs=numpy.dot(self.wih,inputs)
    hidden_outputs=self.activation_function(hidden_inputs)
    
    final_inputs=numpy.dot(self.who,hidden_outputs)
    final_outputs=self.activation_function(final_inputs)
    
    return final_outputs
 
 
input_nodes=784
hidden_nodes=100
output_nodes=10
learning_rate=0.1
n=neuralNetwork(input_nodes,hidden_nodes,output_nodes,learning_rate)
 
training_data_file=open(r"C:\Users\lsy\Desktop\nn\mnist_train.csv","r")
training_data_list=training_data_file.readlines()
training_data_file.close()
#print(n.wih)
#print("")
epochs=2
for e in range(epochs):
  for record in training_data_list:
    all_values=record.split(",")
    inputs=(numpy.asfarray(all_values[1:])/255.0*0.99)+0.01
    targets=numpy.zeros(output_nodes)+0.01
    targets[int(all_values[0])]=0.99
    n.train(inputs,targets)
  
#print(n.wih)
#print(len(training_data_list))
#for i in training_data_list:
#  print(i)
 
test_data_file=open(r"C:\Users\lsy\Desktop\nn\mnist_test.csv","r")
test_data_list=test_data_file.readlines()
test_data_file.close()
 
scorecard=[]
 
 
for record in test_data_list:
  all_values=record.split(",")
  correct_lable=int(all_values[0])
  inputs=(numpy.asfarray(all_values[1:])/255.0*0.99)+0.01
  outputs=n.query(inputs)
  label=numpy.argmax(outputs)
  if(label==correct_lable):
    scorecard.append(1)
  else:
    scorecard.append(0)
 
scorecard_array=numpy.asarray(scorecard)
print(scorecard_array)
print("")
print(scorecard_array.sum()/scorecard_array.size)
#all_value=test_data_list[0].split(",")
#input=(numpy.asfarray(all_value[1:])/255.0*0.99)+0.01
#print(all_value[0])
 
#image_array=numpy.asfarray(all_value[1:]).reshape((28,28))
 
#matplotlib.pyplot.imshow(image_array,cmap="Greys",interpolation="None")
#matplotlib.pyplot.show()
#nn=n.query((numpy.asfarray(all_value[1:])/255.0*0.99)+0.01)
#for i in nn :
#  print(i)

《python神经网络编程》中代码,仅做记录,以备后用。 

image_file_name=r"*.JPG"
img_array=scipy.misc.imread(image_file_name,flatten=True)
 
img_data=255.0-img_array.reshape(784)
image_data=(img_data/255.0*0.99)+0.01

图片对应像素的读取。因训练集灰度值与实际相反,故用255减取反。 

import numpy
import scipy.special
#import matplotlib.pyplot
import scipy.misc
from PIL import Image
class neuralNetwork:
  def __init__(self,inputnodes,hiddennodes,outputnodes,learningrate):
    self.inodes=inputnodes
    self.hnodes=hiddennodes
    self.onodes=outputnodes
    
    self.lr=learningrate
  
    self.wih=numpy.random.normal(0.0,pow(self.hnodes,-0.5),(self.hnodes,self.inodes))
    self.who=numpy.random.normal(0.0,pow(self.onodes,-0.5),(self.onodes,self.hnodes))
    
    self.activation_function=lambda x: scipy.special.expit(x)
    pass
  
  def train(self,inputs_list,targets_list):
    inputs=numpy.array(inputs_list,ndmin=2).T
    targets=numpy.array(targets_list,ndmin=2).T
    
    hidden_inputs=numpy.dot(self.wih,inputs)
    hidden_outputs=self.activation_function(hidden_inputs)
    
    final_inputs=numpy.dot(self.who,hidden_outputs)
    final_outputs=self.activation_function(final_inputs)
    
    output_errors=targets-final_outputs
    hidden_errors=numpy.dot(self.who.T,output_errors)
    
    self.who+=self.lr*numpy.dot((output_errors*final_outputs*(1.0-final_outputs)),numpy.transpose(hidden_outputs))
    self.wih+=self.lr*numpy.dot((hidden_errors*hidden_outputs*(1.0-hidden_outputs)),numpy.transpose(inputs))
    pass
  
  def query(self,input_list):
    inputs=numpy.array(input_list,ndmin=2).T
    
    hidden_inputs=numpy.dot(self.wih,inputs)
    hidden_outputs=self.activation_function(hidden_inputs)
    
    final_inputs=numpy.dot(self.who,hidden_outputs)
    final_outputs=self.activation_function(final_inputs)
    
    return final_outputs
 
 
input_nodes=784
hidden_nodes=100
output_nodes=10
learning_rate=0.1
n=neuralNetwork(input_nodes,hidden_nodes,output_nodes,learning_rate)
 
training_data_file=open(r"C:\Users\lsy\Desktop\nn\mnist_train.csv","r")
training_data_list=training_data_file.readlines()
training_data_file.close()
#print(n.wih)
#print("")
 
#epochs=2
#for e in range(epochs):
for record in training_data_list:
  all_values=record.split(",")
  inputs=(numpy.asfarray(all_values[1:])/255.0*0.99)+0.01
  targets=numpy.zeros(output_nodes)+0.01
  targets[int(all_values[0])]=0.99
  n.train(inputs,targets)
 
#image_file_name=r"C:\Users\lsy\Desktop\nn\1000-1.JPG"
'''
img_array=scipy.misc.imread(image_file_name,flatten=True)
img_data=255.0-img_array.reshape(784)
image_data=(img_data/255.0*0.99)+0.01
#inputs=(numpy.asfarray(image_data)/255.0*0.99)+0.01
outputs=n.query(image_data)
label=numpy.argmax(outputs)
print(label)
'''
#print(n.wih)
#print(len(training_data_list))
#for i in training_data_list:
#  print(i)
 
test_data_file=open(r"C:\Users\lsy\Desktop\nn\mnist_test.csv","r")
 
test_data_list=test_data_file.readlines()
test_data_file.close()
 
scorecard=[]
 
total=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
rightsum=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
 
for record in test_data_list:
  all_values=record.split(",")
  correct_lable=int(all_values[0])
  inputs=(numpy.asfarray(all_values[1:])/255.0*0.99)+0.01
  outputs=n.query(inputs)
  label=numpy.argmax(outputs)
  total[correct_lable]+=1
  if(label==correct_lable):
    scorecard.append(1)
    rightsum[correct_lable]+=1
  else:
    scorecard.append(0)
 
scorecard_array=numpy.asarray(scorecard)
print(scorecard_array)
print("")
print(scorecard_array.sum()/scorecard_array.size)
print("")
print(total)
print(rightsum)
for i in range(10):
  print((rightsum[i]*1.0)/total[i])
 
#all_value=test_data_list[0].split(",")
#input=(numpy.asfarray(all_value[1:])/255.0*0.99)+0.01
#print(all_value[0])
 
#image_array=numpy.asfarray(all_value[1:]).reshape((28,28))
 
#matplotlib.pyplot.imshow(image_array,cmap="Greys",interpolation="None")
#matplotlib.pyplot.show()
#nn=n.query((numpy.asfarray(all_value[1:])/255.0*0.99)+0.01)
#for i in nn :
#  print(i)

尝试统计了对于各个数据测试数量及正确率。

python神经网络编程实现手写数字识别

原本想验证书后向后查询中数字‘9'识别模糊是因为训练数量不足或错误率过高而产生,然最终结果并不支持此猜想。

另书中只能针对特定像素的图片进行学习,真正手写的图片并不能满足训练条件,实际用处仍需今后有时间改进。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
Python中操作文件之write()方法的使用教程
May 25 Python
Python的SQLalchemy模块连接与操作MySQL的基础示例
Jul 11 Python
python 表达式和语句及for、while循环练习实例
Jul 07 Python
python3+PyQt5自定义视图详解
Apr 24 Python
使用Python实现在Windows下安装Django
Oct 17 Python
使用Pandas对数据进行筛选和排序的实现
Jul 29 Python
基于spring boot 日志(logback)报错的解决方式
Feb 20 Python
python——全排列数的生成方式
Feb 26 Python
Django实现将一个字典传到前端显示出来
Apr 03 Python
Python性能分析工具py-spy原理用法解析
Jul 27 Python
解决IDEA翻译插件Translation报错更新TTK失败不能使用
Apr 24 Python
python语言中pandas字符串分割str.split()函数
Aug 05 Python
python安装和pycharm环境搭建设置方法
May 27 #Python
Python中无限循环需要什么条件
May 27 #Python
Python使用matplotlib绘制圆形代码实例
May 27 #Python
Python如何实现的二分查找算法
May 27 #Python
Python xml、字典、json、类四种数据类型如何实现互相转换
May 27 #Python
pycharm开发一个简单界面和通用mvc模板(操作方法图解)
May 27 #Python
Python列表如何更新值
May 27 #Python
You might like
php发送get、post请求的6种方法简明总结
2014/07/08 PHP
ThinkPHP 整合Bootstrap Ajax分页样式
2016/12/23 PHP
学习thinkphp5.0验证类使用方法
2017/11/16 PHP
怎么用javascript进行拖拽
2006/07/20 Javascript
Javascript 对象的解释
2008/11/24 Javascript
javascript 常用代码技巧大收集
2009/02/25 Javascript
基于jquery的一行代码轻松实现拖动效果
2010/12/28 Javascript
多个js与css文件的合并方法详细说明
2012/12/26 Javascript
jQuery提交多个表单的小例子
2013/06/30 Javascript
js中return false(阻止)的用法
2013/08/14 Javascript
玩转方法:call和apply
2014/05/08 Javascript
js实现延迟加载的方法
2015/06/24 Javascript
jQuery插件实现带圆点的焦点图片轮播切换
2016/01/18 Javascript
获取IE浏览器Cookie信息的方法
2017/01/23 Javascript
nodejs开发——express路由与中间件
2017/03/24 NodeJs
Vue.js实战之使用Vuex + axios发送请求详解
2017/04/04 Javascript
jQuery实现可拖动进度条实例代码
2017/06/21 jQuery
JavaScript创建对象的七种方式全面总结
2017/08/21 Javascript
Vue二次封装axios为插件使用详解
2018/05/21 Javascript
js实现移动端tab切换时下划线滑动效果
2019/09/08 Javascript
uni-app微信小程序登录授权的实现
2020/05/22 Javascript
详解template标签用法(含vue中的用法总结)
2021/01/12 Vue.js
浅析Python中的多进程与多线程的使用
2015/04/07 Python
python 队列详解及实例代码
2016/10/18 Python
Python TestCase中的断言方法介绍
2019/05/02 Python
关于django 1.10 CSRF验证失败的解决方法
2019/08/31 Python
基于python2.7实现图形密码生成器的实例代码
2019/11/05 Python
初三政治教学反思
2014/01/30 职场文书
学校评语大全
2014/05/06 职场文书
体育专业自荐书
2014/05/29 职场文书
我的梦想演讲稿500字
2014/08/21 职场文书
2014年教学管理工作总结
2014/12/02 职场文书
2014年法务工作总结
2014/12/11 职场文书
2015年医德医风工作总结
2015/04/02 职场文书
药品销售内勤岗位职责
2015/04/13 职场文书
React + Threejs + Swiper 实现全景图效果的完整代码
2021/06/28 Javascript