详细细节可学习从零开始神经网络：keras框架实现数字图像识别详解！
代码实现：
[1]'''将训练数据和检测数据加载到内存中(第一次运行需要下载数据，会比较慢):（mnist是手写数据集）train_images是用于训练系统的手写数字图片;train_labels是用于标注图片的信息;test_images是用于检测系统训练效果的图片；test_labels是test_images图片对应的数字标签。'''from tensorflow.keras.datasets import mnist(train_images, train_labels), (test_images, test_labels) = mnist.load_data()print('train_images.shape = ',train_images.shape)print('tran_labels = ', train_labels)print('test_images.shape = ', test_images.shape)print('test_labels', test_labels)'''1.train_images.shape打印结果表明，train_images是一个含有60000个元素的数组.数组中的元素是一个二维数组，二维数组的行和列都是28.也就是说，一个数字图片的大小是28*28.2.train_lables打印结果表明，第一张手写数字图片的内容是数字5，第二种图片是数字0，以此类推.3.test_images.shape的打印结果表示，用于检验训练效果的图片有10000张。4.test_labels输出结果表明，用于检测的第一张图片内容是数字7，第二张是数字2，依次类推。'''[2]'''把用于测试的第一张图片打印出来看看'''digit = test_images[0]import matplotlib.pyplot as pltplt.imshow(digit, cmap=plt.cm.binary)plt.show()[3]'''使用tensorflow.Keras搭建一个有效识别图案的神经网络，1.layers:表示神经网络中的一个数据处理层。(dense:全连接层)2.models.Sequential():表示把每一个数据处理层串联起来.3.layers.Dense(…):构造一个数据处理层。4.input_shape(28*28,):表示当前处理层接收的数据格式必须是长和宽都是28的二维数组，后面的“,“表示数组里面的每一个元素到底包含多少个数字都没有关系.'''from tensorflow.keras import modelsfrom tensorflow.keras import layersnetwork = models.Sequential()#add往网络里添加层network.add(layers.Dense(512, activation='relu', input_shape=(28*28,))) #512是输出结点个数network.add(layers.Dense(10, activation='softmax')) #因为只能输出0-9，是10种情况，所以输出只能是pile(optimizer='rmsprop', loss='categorical_crossentropy',metrics=['accuracy'])[4]'''在把数据输入到网络模型之前，把数据做归一化处理:1.reshape(60000, 28*28）:train_images数组原来含有60000个元素，每个元素是一个28行，28列的二维数组，现在把每个二维数组转变为一个含有28*28个元素的一维数组.2.由于数字图案是一个灰度图，图片中每个像素点值的大小范围在0到255之间.3.train_images.astype(“float32”)/255 把每个像素点的值从范围0-255转变为范围在0-1之间的浮点值。（归一化）'''train_images = train_images.reshape((60000, 28*28))train_images = train_images.astype('float32') / 255test_images = test_images.reshape((10000, 28*28))test_images = test_images.astype('float32') / 255'''把图片对应的标记也做一个更改：目前所有图片的数字图案对应的是0到9。例如test_images[0]对应的是数字7的手写图案，那么其对应的标记test_labels[0]的值就是7。我们需要把数值7变成一个含有10个元素的数组，然后在第7个元素设置为1，其他元素设置为0。例如test_lables[0] 的值由7转变为数组[0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,]'''from tensorflow.keras.utils import to_categoricalprint("before change:" ,test_labels[0])train_labels = to_categorical(train_labels)test_labels = to_categorical(test_labels)print("after change: ", test_labels[0])[5]'''把数据输入网络进行训练：train_images：用于训练的手写数字图片；train_labels：对应的是图片的标记；batch_size：每次网络从输入的图片数组中随机选取128个作为一组进行计算。epochs:每次计算的循环是五次'''network.fit(train_images, train_labels, epochs=5, batch_size = 128)[6]'''测试数据输入，检验网络学习后的图片识别效果.识别效果与硬件有关（CPU/GPU）.'''test_loss, test_acc = network.evaluate(test_images, test_labels, verbose=1)print(test_loss) print('test_acc', test_acc)[7]'''输入一张手写数字图片到网络中，看看它的识别效果'''(train_images, train_labels), (test_images, test_labels) = mnist.load_data()digit = test_images[1]plt.imshow(digit, cmap=plt.cm.binary)plt.show()test_images = test_images.reshape((10000, 28*28))res = network.predict(test_images)for i in range(res[1].shape[0]):if (res[1][i] == 1):print("the number for the picture is : ", i)break
