keras入門 簡單資料集的運用

keras:

keras是乙個高層神經網路api，keras由純python編寫而成並基tensorflow、theano以及cntk後端。keras為支援快速實驗而生.

keras的核心資料結構是「模型」，模型是一種組織網路層的方式。keras中主要的模型是sequential模型，sequential是一系列網路層按順序構成的棧。

下面我就用兩個經典資料集iris 和　mnist　來解釋keras是如何完成邏輯分類的

iris：

# coding=utf-8

import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import numpy as np
from sklearn.cross_validation import train_test_split
from sklearn.linear_model import logisticregressioncv
from keras.models import sequential
from keras.layers.core import dense, activation
from keras.utils import np_utils

這裡用到sklearn的兩種切分資料集的方法：

from sklearn.model_selection import shufflesplit

rs = shufflesplit(n_splits=1, train_size=0.6, test_size=0.4, random_state=1)
＃n_splits表示只需要乙個樣本結果，現在訓練－驗證集比例為：　６：４，　random_state為洗牌次數
rs.get_n_splits(x)
x_trainset = none
x_testset = none
y_trainset = none
y_testset = none
for train_index, test_index in rs.split(x, y):
x_trainset, x_testset = x[train_index], x[test_index]
y_trainset, y_testset = y[train_index], y[test_index]

２

from sklearn.cross_validation import train_test_split
train_x, test_x, train_y, test_y = train_test_split(x, y, train_size=0.1, random_state=0)
＃隨機切分

def one_hot_encode_object_array(arr):

uniques, ids = np.unique(arr, return_inverse=true)
return np_utils.to_categorical(ids, len(uniques))

iris = sns.load_dataset("iris")

# 匯入資料集iris
x = iris.values[:, :4]
y = iris.values[:, 4]
#劃分資料集
train_x, test_x, train_y, test_y = train_test_split(x, y, train_size=0.6, random_state=0)
print train_x
train_y_ohe = one_hot_encode_object_array(train_y)
test_y_ohe = one_hot_encode_object_array(test_y)

#定義模型

model = sequential()
# 輸入層大小，隱含層大小，啟用函式
model.add(dense(200,input_shape=(4,)))
model.add(activation('relu'))
#輸出層大小，啟用函式,兩層網路
model.add(dense(3))
model.add(activation('softmax'))
#編譯模型
model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=["accuracy"])
#訓練模型
model.fit(train_x, train_y_ohe, nb_epoch=100, batch_size=1, verbose=1)

#評估模型成績

# predict_y = model.predict_proba(test_x)
# print predict_y
loss, accuracy = model.evaluate(test_x,test_y_ohe,verbose=0)
print ("accuracy = ".format(accuracy))

import numpy as np

import keras
np.random.seed(1337)
#隨機種子
from keras.datasets import mnist
from keras.models import sequential
from keras.layers import dense
from keras.utils import np_utils

batch_size = 128

nb_classes = 10
＃類別，數字０－９
np_epoch = 10
＃梯度下降迴圈訓練次數
img_size = 28*28
＃輸入大小

(x_train,y_train),(x_test,y_test) = mnist.load_data()

＃載入資料集，已經劃分好，shuffle-split
x_train = x_train.reshape(y_train.shape[0],img_size).astype("float32")/255
x_test = x_test.reshape(y_test.shape[0],img_size).astype("float32")/255
＃生成向量，顏色１－２５５
print x_train.shape
print x_test.shape

#老規矩，把ｙ變為one-hot編碼

y_train = np_utils.to_categorical(y_train,nb_classes)
y_test = np_utils.to_categorical(y_test,nb_classes)

model = sequential([dense(10,input_shape=(img_size,),activation="softmax"),])

＃優化模型，隨機梯度下降（rmsprop),loss_funtion(交叉熵）
model.compile(optimizer='rmsprop',loss='categorical_crossentropy',metrics=['accuracy'])
model.fit(x_train,y_train,batch_size=batch_size,nb_epoch=1,verbose=1,validation_data=(x_test,y_test))

score = model.evaluate(x_test,y_test,verbose=0)

print ('accuracy:{}'.format(score[1]))

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