本文将介绍如何使用卷积神经网络(CNN)来解决手写数字识别问题(MNIST)。我们将使用Python和TensorFlow来实现这一过程。

1. 简介

MNIST是一个包含60,000个训练样本和10,000个测试样本的手写数字数据集。每个样本都是一个28x28像素的灰度图像,代表一个手写数字。

2. 环境准备

在开始之前,请确保你已经安装了以下软件:

  • Python 3.x
  • TensorFlow
  • Jupyter Notebook 或任何其他Python编辑器

3. 构建CNN模型

以下是一个简单的CNN模型,用于MNIST数据集:

import tensorflow as tf

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.layers.Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(28, 28, 1)),
    tf.keras.layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),
    tf.keras.layers.Flatten(),
    tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu'),
    tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')
])

4. 训练模型

model.compile(optimizer='adam',
              loss='sparse_categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])

model.fit(x_train, y_train, epochs=5)

5. 测试模型

test_loss, test_acc = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=2)
print('\nTest accuracy:', test_acc)

6. 预测新数据

predictions = model.predict(x_new)

7. 扩展阅读

想要了解更多关于CNN的信息,可以阅读TensorFlow官方文档

图片展示

神经网络结构

Neural_Network Structure

卷积层

Convolutional_Layer

最大池化层

Max_Pooling_Layer