Компилируем модель, указываем оптимизатор, функцию потерь и метрики.

Обучаем модель на обучающем наборе данных с использованием валидационного набора.

Оцениваем точность модели на тестовом наборе данных.

Используем модель для предсказания эмоций на новых данных.

import tensorflow as tf

from tensorflow import keras

from tensorflow.keras import layers

# Создание модели

model = keras.Sequential([

layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(48, 48, 1)),

layers.BatchNormalization(),

layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),

layers.Dropout(0.25),

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

layers.BatchNormalization(),

layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),

layers.Dropout(0.25),

layers.Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'),

layers.BatchNormalization(),

layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),

layers.Dropout(0.25),

layers.Flatten(),

layers.Dense(256, activation='relu'),

layers.BatchNormalization(),

layers.Dropout(0.5),

layers.Dense(7, activation='softmax')

])

# Компиляция модели

model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

# Обучение модели

history = model.fit(train_data, train_labels, epochs=50, validation_data=(val_data, val_labels))

# Оценка модели

test_loss, test_acc = model.evaluate(test_data, test_labels)

print('Test accuracy:', test_acc)

# Использование модели

predictions = model.predict(new_data)

Этот код создает сверточную нейронную сеть для распознавания эмоций на изображениях размером 48x48 пикселей.

В первом слое используется свертка с 32 фильтрами размера 3x3 и функцией активации ReLU, которая принимает входные изображения размера 48x48x1. Затем следуют слои нормализации пакетов, максимальной пулинги с размером фильтра 2x2 и dropout, который помогает предотвратить переобучение.

Далее добавлены два дополнительных сверточных слоя с увеличенным числом фильтров и аналогичными слоями нормализации и dropout. После этого следует слой сглаживания, который преобразует многомерный вход в одномерный вектор.

Затем следуют два полносвязных слоя с функцией активации ReLU и функцией нормализации пакетов, а также слои dropout. Последний слой содержит 7 нейронов и использует функцию активации softmax для определения вероятности каждой из 7 эмоций.

Для компиляции модели используется оптимизатор adam, функция потерь categorical_crossentropy и метрика accuracy. Модель обучается на тренировочных данных в течение 50 эпох с валидацией на проверочных данных.

После обучения модели оценивается на тестовых данных и выводится точность предсказаний. Затем используется модель для предсказания эмоций на новых данных.

В этой главе мы рассмотрели основные концепции, которые лежат в основе нейросетей. Мы изучили, что такое нейрон, как он работает в нейросети, что такое веса и смещения, как нейрон принимает решения и как строится нейросеть. Мы также рассмотрели процесс обучения нейросети и то, как нейросеть корректирует свои веса и смещения, чтобы улучшить точность прогнозирования.

Итак, можно сделать вывод, что нейросеть – это мощный инструмент в области искусственного интеллекта и машинного обучения, который используется во многих приложениях. Основой нейросети является нейрон, который принимает входные сигналы, обрабатывает их и генерирует выходной сигнал. Нейросеть состоит из множества нейронов, объединенных в слои, и каждый нейрон имеет веса и смещения.

Мы также рассмотрели практические аспекты создания и обучения нейронных сетей с использованием библиотеки TensorFlow и фреймворка Keras. Мы описали процесс подготовки данных, создания модели, ее компиляции и обучения. Кроме того, мы обсудили важность проверки и оценки модели на тестовых данных.

Коды, которые мы рассмотрели, позволяют создать и обучать нейронную сеть для решения конкретных задач, таких как автоматическое определение эмоций и распознавание изображений, определение эмоций и рекомендательная система. Эти примеры демонстрируют, как можно использовать нейронные сети для решения различных практических задач.

В целом, первая глава предоставляет базовые знания и практические навыки в области нейронных сетей и глубокого обучения, которые могут быть полезны как для начинающих, так и для опытных специалистов в этой области.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.