欢迎学习如何使用 Keras 搭建深度学习模型!以下是关键步骤与实用技巧,助你快速入门:

1. 环境准备 🛠️

  • 安装 TensorFlow(Keras 的底层依赖)
  • 确认 Python 版本兼容性(推荐 3.8-3.11)
  • 导入 Keras:
    import tensorflow as tf  
    from tensorflow.keras import layers, models  
    

2. 数据处理 📊

  • 加载数据集:
    (x_train, y_train), (x_test, y_test) = tf.keras.datasets.mnist.load_data()  
    
  • 数据归一化与增强(可选):
    x_train = x_train.astype('float32') / 255.0  
    
    数据归一化

3. 模型构建 🏗️

  • 使用 Sequential API 搭建模型:
    model = models.Sequential([  
        layers.Flatten(input_shape=(28, 28)),  
        layers.Dense(128, activation='relu'),  
        layers.Dropout(0.2),  
        layers.Dense(10, activation='softmax')  
    ])  
    
  • 或尝试函数式 API 构建复杂网络:
    inputs = layers.Input(shape=(28, 28))  
    x = layers.Dense(128, activation='relu')(inputs)  
    outputs = layers.Dense(10, activation='softmax')(x)  
    model = models.Model(inputs=inputs, outputs=outputs)  
    
    神经网络结构

4. 编译与训练 🚀

  • 编译模型:
    model.compile(optimizer='adam',  
                  loss='sparse_categorical_crossentropy',  
                  metrics=['accuracy'])  
    
  • 训练模型:
    model.fit(x_train, y_train, epochs=5)  
    
    训练曲线

5. 模型评估与优化 📈

  • 评估性能:
    test_loss, test_acc = model.evaluate(x_test, y_test)  
    print(f"Test Accuracy: {test_acc}")  
    
  • 优化技巧:
    • 调整学习率:optimizer= tf.keras.optimizers.Adam(learning_rate=0.001)
    • 添加正则化:layers.Dense(128, activation='relu', kernel_regularizer='l2')
    • 使用早停回调:tf.keras.callbacks.EarlyStopping(monitor='val_loss')

扩展学习 📚

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