MNIST 是机器学习领域最经典的数据集之一,包含 70,000 张 28x28 的手写数字图片(0-9),常用于入门深度学习模型训练。以下是使用 TensorFlow 实现 MNIST 分类的步骤:
📚 1. 环境准备
- 安装 TensorFlow:
pip install tensorflow
- 导入必要库:
import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers, models
- 📌 提示:如需更详细的环境配置指南,可参考 TensorFlow 官方安装文档
🖼️ 2. 数据加载与预处理
- 加载 MNIST 数据集:
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.mnist.load_data()
- 数据归一化:
x_train = x_train / 255.0 x_test = x_test / 255.0
- 📌 扩展:点击 MNIST 数据集详解 了解数据分布与特征
🧰 3. 构建神经网络模型
model = models.Sequential([
layers.Flatten(input_shape=(28, 28)),
layers.Dense(128, activation='relu'),
layers.Dropout(0.2),
layers.Dense(10, activation='softmax')
])
- 📌 模型结构图:TensorFlow模型架构
📈 4. 训练与评估
- 编译模型:
model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])
- 训练过程:
model.fit(x_train, y_train, epochs=5)
- 测试准确率:
model.evaluate(x_test, y_test, verbose=2)
- 📌 训练曲线:损失与准确率可视化
🚀 5. 预测与应用
- 使用训练好的模型进行预测:
predictions = model.predict(x_test)
- 将预测结果可视化:
import matplotlib.pyplot as plt plt.imshow(x_test[0], cmap='gray') plt.show()
- 📌 实战案例:点击 TensorFlow 实战项目 探索更多应用场景
📌 注意:本教程基于 TensorFlow 2.x 版本,如需了解更底层的实现细节,可进一步学习 TensorFlow 概念详解