基于python3.7 numpy scipy matplotlib sklearn的机器学习笔记7--基于神经网络的手写数字识别(DBRHD数据集)

本文仅构建了一个简单的单隐层全连接神经网络,基于DBRHD手写数字数据集进行试验

数据集留邮箱会发的

import numpy as np     #导入numpy工具包
from os import listdir #使用listdir模块,用于访问本地文件
from sklearn.neural_network import MLPClassifier
     
def img2vector(fileName):    
    retMat = np.zeros([1024],int) #定义返回的矩阵,大小为1*1024
    fr = open(fileName)           #打开包含32*32大小的数字文件
    lines = fr.readlines()        #读取文件的所有行
    for i in range(32):           #遍历文件所有行
        for j in range(32):       #并将01数字存放在retMat中     
            retMat[i*32+j] = lines[i][j]    #将对应数字的txt文档中的32*32的数据存放到(1024,1)数组中
    return retMat
     
def readDataSet(path):    
    fileList = listdir(path)    #获取文件夹下的所有文件
    numFiles = len(fileList)    #统计需要读取的文件的数目
    dataSet = np.zeros([numFiles,1024],int) #用于存放所有的数字文件
    hwLabels = np.zeros([numFiles,10])      #用于存放对应的one-hot标签
    for i in range(numFiles):   #遍历所有的文件
        filePath = fileList[i]  #获取文件名称/路径      
        digit = int(filePath.split('_')[0])  #通过文件名获取标签      
        hwLabels[i][digit] = 1.0        #将对应的one-hot标签置1
        dataSet[i] = img2vector(path +'/'+filePath) #读取文件内容   
    return dataSet,hwLabels#获取文本文档中数字的具体内容以及其标签的one-hot vector表示
     
#read dataSet
train_dataSet, train_hwLabels = readDataSet('trainingDigits')
     
clf = MLPClassifier(hidden_layer_sizes=(100,),
                        activation='logistic', solver='adam',
                        learning_rate_init = 0.0001, max_iter=2000)
print(clf)
clf.fit(train_dataSet,train_hwLabels)
     
#read  testing dataSet
dataSet,hwLabels = readDataSet('testDigits')
res = clf.predict(dataSet)   #对测试集进行预测
error_num= 0                #统计预测错误的数目
num = len(dataSet)           #测试集的数目
for i in range(num):         #遍历预测结果
#比较长度为10的数组,返回包含01的数组,0为不同,1为相同
#若预测结果与真实结果相同,则10个数字全为1,否则不全为1
    if np.sum(res[i] == hwLabels[i]) < 10:
        error_num += 1                     
print("Total num:",num," Wrong num:", \
          error_num,"  WrongRate:",error_num / float(num))

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------参考mooc网课,北理工python机器学习应用课程

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