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')
])

📈 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