Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

120 практических задач
Шрифт:

4. Компиляция и обучение: Модель компилируется с использованием оптимизатора Adam и функции потерь Sparse Categorical Crossentropy. Затем модель обучается на тренировочных данных.

5. Оценка и тестирование: После обучения модель оценивается на тестовых данных, и визуализируется точность на тренировочном и валидационном наборах данных.

Эта структура сети может быть расширена и усложнена в зависимости от задачи и доступных данных.

Построение модели

Создание последовательной

модели (Sequential)

Для создания сложной сверточной нейронной сети (CNN) мы будем использовать последовательную модель `Sequential` из библиотеки Keras. Этот тип модели позволяет добавлять слои один за другим, что упрощает процесс построения и настройки сети.

Добавление сверточных слоев

Сверточные слои (Conv2D) являются основным элементом CNN. Они применяют фильтры к входному изображению, чтобы выделить различные признаки, такие как края, текстуры и другие важные детали. В нашем примере мы добавляем три сверточных слоя:

1. Первый сверточный слой:

```python

model.add(layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(32, 32, 3)))

```

– 32 фильтра: Каждый фильтр будет извлекать определенный признак из изображения.

– Размер фильтра 3x3: Это небольшой размер, который хорошо подходит для выделения мелких деталей.

– Функция активации ReLU: Rectified Linear Unit (ReLU) помогает сети обучаться нелинейным отношениям между признаками.

– input_shape=(32, 32, 3): Указываем форму входных данных (32x32 пикселя, 3 цветовых канала).

2. Второй сверточный слой:

```python

model.add(layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))

```

–64 фильтра: Увеличиваем количество фильтров, чтобы сеть могла извлекать более сложные признаки.

3. Третий сверточный слой:

```python

model.add(layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))

```

Дополнительный сверточный слой для дальнейшего выделения признаков.

Добавление слоев подвыборки (Pooling)

Слои подвыборки (MaxPooling2D) уменьшают размерность выходных данных от сверточных слоев, что снижает вычислительную сложность и помогает избежать переобучения. Они выбирают максимальное значение из каждого подмассива данных, тем самым сохраняя наиболее значимые признаки.

1. Первый слой подвыборки:

```python

model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))

```

– Размер пула 2x2: Снижение размерности выходных данных в два раза по каждой оси.

2. Второй слой подвыборки:

```python

model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))

```

– Дополнительный слой подвыборки для дальнейшего уменьшения размерности данных.

Добавление полносвязных слоев (Fully Connected Layers)

После извлечения признаков из изображений с помощью сверточных и подвыборочных слоев, мы используем полносвязные слои (Dense) для классификации.

Эти слои соединяют каждый нейрон предыдущего слоя с каждым нейроном текущего слоя.

1. Приведение данных в одномерный вид:

```python

model.add(layers.Flatten)

```

– Преобразование многомерного выхода сверточных слоев в одномерный вектор.

2. Первый полносвязный слой:

```python

model.add(layers.Dense(64, activation='relu'))

```

– 64 нейрона: Обучение нелинейным комбинациям признаков.

3. Выходной полносвязный слой:

```python

model.add(layers.Dense(10))

```

– 10 нейронов: Каждый нейрон соответствует одному классу из 10 в наборе данных CIFAR-10.

Построенная таким образом сеть состоит из нескольких сверточных слоев для извлечения признаков, слоев подвыборки для уменьшения размерности данных и полносвязных слоев для классификации. Эта архитектура позволяет эффективно решать задачу классификации изображений, выделяя важные признаки и обучаясь на их основе.

5. Построение простой рекуррентной нейронной сети для анализа временных рядов

– Задача: Прогнозирование цен на акции.

Для построения простой рекуррентной нейронной сети (RNN) для анализа временных рядов и прогнозирования цен на акции можно использовать библиотеку TensorFlow и её высокоуровневый интерфейс Keras. В этом примере мы рассмотрим, как использовать LSTM (Long Short-Term Memory) слои, которые являются разновидностью RNN, чтобы построить модель для прогнозирования цен на акции.

Шаги:

1. Импорт библиотек и модулей.

2. Подготовка данных.

3. Построение модели RNN.

4. Компиляция и обучение модели.

5. Оценка и тестирование модели.

Пример кода:

```python

import numpy as np

import pandas as pd

import tensorflow as tf

from tensorflow.keras import layers, models

from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler

from sklearn.model_selection import train_test_split

import matplotlib.pyplot as plt

# Шаг 1: Импорт библиотек

import numpy as np

import pandas as pd

import tensorflow as tf

from tensorflow.keras import layers, models

from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler

from sklearn.model_selection import train_test_split

import matplotlib.pyplot as plt

# Шаг 2: Подготовка данных

# Загрузка данных. Предположим, что у нас есть CSV файл с историческими ценами на акции.

data = pd.read_csv('stock_prices.csv')

# Выбираем интересующие нас столбцы, например, 'Close'

prices = data['Close'].values.reshape(-1, 1)

Поделиться:
Популярные книги

Сумеречный стрелок

Карелин Сергей Витальевич
1. Сумеречный стрелок
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Сумеречный стрелок

Наследник павшего дома. Том I

Вайс Александр
1. Расколотый мир
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Наследник павшего дома. Том I

Темный Лекарь 6

Токсик Саша
6. Темный Лекарь
Фантастика:
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Темный Лекарь 6

Сборник коротких эротических рассказов

Коллектив авторов
Любовные романы:
эро литература
love action
7.25
рейтинг книги
Сборник коротких эротических рассказов

Зауряд-врач

Дроздов Анатолий Федорович
1. Зауряд-врач
Фантастика:
альтернативная история
8.64
рейтинг книги
Зауряд-врач

Возвышение Меркурия. Книга 3

Кронос Александр
3. Меркурий
Фантастика:
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Возвышение Меркурия. Книга 3

Штуцер и тесак

Дроздов Анатолий Федорович
1. Штуцер и тесак
Фантастика:
боевая фантастика
альтернативная история
8.78
рейтинг книги
Штуцер и тесак

Бастард Императора

Орлов Андрей Юрьевич
1. Бастард Императора
Фантастика:
фэнтези
аниме
5.00
рейтинг книги
Бастард Императора

Бывшие. Война в академии магии

Берг Александра
2. Измены
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
7.00
рейтинг книги
Бывшие. Война в академии магии

Проданная Истинная. Месть по-драконьи

Белова Екатерина
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Проданная Истинная. Месть по-драконьи

Весь цикл «Десантник на престоле». Шесть книг

Ланцов Михаил Алексеевич
Десантник на престоле
Фантастика:
альтернативная история
8.38
рейтинг книги
Весь цикл «Десантник на престоле». Шесть книг

Первый рейд Гелеарр

Саргарус Александр
Фантастика:
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Первый рейд Гелеарр

Честное пионерское! Часть 1

Федин Андрей Анатольевич
1. Честное пионерское!
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
7.00
рейтинг книги
Честное пионерское! Часть 1

Вперед в прошлое 3

Ратманов Денис
3. Вперёд в прошлое
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Вперед в прошлое 3