news 2026/6/18 17:31:26

Day 45 Tensorboard使用介绍

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
Day 45 Tensorboard使用介绍

@浙大疏锦行

import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision from torchvision import datasets, transforms from torch.utils.data import DataLoader from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import os # 设置随机种子以确保结果可复现 torch.manual_seed(42) np.random.seed(42) # 1. 数据预处理 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), # 转换为张量 transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)) # 标准化处理 ]) # 2. 加载CIFAR-10数据集 train_dataset = datasets.CIFAR10( root='./data', train=True, download=True, transform=transform ) test_dataset = datasets.CIFAR10( root='./data', train=False, transform=transform ) # 3. 创建数据加载器 batch_size = 64 train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # CIFAR-10的类别名称 classes = ('plane', 'car', 'bird', 'cat', 'deer', 'dog', 'frog', 'horse', 'ship', 'truck') # 4. 定义MLP模型(适应CIFAR-10的输入尺寸) class MLP(nn.Module): def __init__(self): super(MLP, self).__init__() self.flatten = nn.Flatten() # 将3x32x32的图像展平为3072维向量 self.layer1 = nn.Linear(3072, 512) # 第一层:3072个输入,512个神经元 self.relu1 = nn.ReLU() self.dropout1 = nn.Dropout(0.2) # 添加Dropout防止过拟合 self.layer2 = nn.Linear(512, 256) # 第二层:512个输入,256个神经元 self.relu2 = nn.ReLU() self.dropout2 = nn.Dropout(0.2) self.layer3 = nn.Linear(256, 10) # 输出层:10个类别 def forward(self, x): # 第一步:将输入图像展平为一维向量 x = self.flatten(x) # 输入尺寸: [batch_size, 3, 32, 32] → [batch_size, 3072] # 第一层全连接 + 激活 + Dropout x = self.layer1(x) # 线性变换: [batch_size, 3072] → [batch_size, 512] x = self.relu1(x) # 应用ReLU激活函数 x = self.dropout1(x) # 训练时随机丢弃部分神经元输出 # 第二层全连接 + 激活 + Dropout x = self.layer2(x) # 线性变换: [batch_size, 512] → [batch_size, 256] x = self.relu2(x) # 应用ReLU激活函数 x = self.dropout2(x) # 训练时随机丢弃部分神经元输出 # 第三层(输出层)全连接 x = self.layer3(x) # 线性变换: [batch_size, 256] → [batch_size, 10] return x # 返回未经过Softmax的logits # 检查GPU是否可用 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") # 初始化模型 model = MLP() model = model.to(device) # 将模型移至GPU(如果可用) criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 交叉熵损失函数 optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # Adam优化器 # 创建TensorBoard的SummaryWriter,指定日志保存目录 log_dir = 'runs/cifar10_mlp_experiment' # 如果目录已存在,添加后缀避免覆盖 if os.path.exists(log_dir): i = 1 while os.path.exists(f"{log_dir}_{i}"): i += 1 log_dir = f"{log_dir}_{i}" writer = SummaryWriter(log_dir) # 5. 训练模型(使用TensorBoard记录各种信息) def train(model, train_loader, test_loader, criterion, optimizer, device, epochs, writer): model.train() # 设置为训练模式 # 记录训练开始时间,用于计算训练速度 global_step = 0 # 可视化模型结构 dataiter = iter(train_loader) images, labels = next(dataiter) images = images.to(device) writer.add_graph(model, images) # 添加模型图 # 可视化原始图像样本 img_grid = torchvision.utils.make_grid(images[:8].cpu()) writer.add_image('原始训练图像', img_grid) for epoch in range(epochs): running_loss = 0.0 correct = 0 total = 0 for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): data, target = data.to(device), target.to(device) # 移至GPU optimizer.zero_grad() # 梯度清零 output = model(data) # 前向传播 loss = criterion(output, target) # 计算损失 loss.backward() # 反向传播 optimizer.step() # 更新参数 # 统计准确率和损失 running_loss += loss.item() _, predicted = output.max(1) total += target.size(0) correct += predicted.eq(target).sum().item() # 每100个批次记录一次信息到TensorBoard if (batch_idx + 1) % 100 == 0: batch_loss = loss.item() batch_acc = 100. * correct / total # 记录标量数据(损失、准确率) writer.add_scalar('Train/Batch_Loss', batch_loss, global_step) writer.add_scalar('Train/Batch_Accuracy', batch_acc, global_step) # 记录学习率 writer.add_scalar('Train/Learning_Rate', optimizer.param_groups[0]['lr'], global_step) # 每500个批次记录一次直方图(权重和梯度) if (batch_idx + 1) % 500 == 0: for name, param in model.named_parameters(): writer.add_histogram(f'weights/{name}', param, global_step) if param.grad is not None: writer.add_histogram(f'grads/{name}', param.grad, global_step) print(f'Epoch: {epoch+1}/{epochs} | Batch: {batch_idx+1}/{len(train_loader)} ' f'| 单Batch损失: {batch_loss:.4f} | 累计平均损失: {running_loss/(batch_idx+1):.4f}') global_step += 1 # 计算当前epoch的平均训练损失和准确率 epoch_train_loss = running_loss / len(train_loader) epoch_train_acc = 100. * correct / total # 记录每个epoch的训练损失和准确率 writer.add_scalar('Train/Epoch_Loss', epoch_train_loss, epoch) writer.add_scalar('Train/Epoch_Accuracy', epoch_train_acc, epoch) # 测试阶段 model.eval() # 设置为评估模式 test_loss = 0 correct_test = 0 total_test = 0 # 用于存储预测错误的样本 wrong_images = [] wrong_labels = [] wrong_preds = [] with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: data, target = data.to(device), target.to(device) output = model(data) test_loss += criterion(output, target).item() _, predicted = output.max(1) total_test += target.size(0) correct_test += predicted.eq(target).sum().item() # 收集预测错误的样本 wrong_mask = (predicted != target).cpu() if wrong_mask.sum() > 0: wrong_batch_images = data[wrong_mask].cpu() wrong_batch_labels = target[wrong_mask].cpu() wrong_batch_preds = predicted[wrong_mask].cpu() wrong_images.extend(wrong_batch_images) wrong_labels.extend(wrong_batch_labels) wrong_preds.extend(wrong_batch_preds) epoch_test_loss = test_loss / len(test_loader) epoch_test_acc = 100. * correct_test / total_test # 记录每个epoch的测试损失和准确率 writer.add_scalar('Test/Loss', epoch_test_loss, epoch) writer.add_scalar('Test/Accuracy', epoch_test_acc, epoch) # 计算并记录训练速度(每秒处理的样本数) # 这里简化处理,假设每个epoch的时间相同 samples_per_epoch = len(train_loader.dataset) # 实际应用中应该使用time.time()来计算真实时间 print(f'Epoch {epoch+1}/{epochs} 完成 | 训练准确率: {epoch_train_acc:.2f}% | 测试准确率: {epoch_test_acc:.2f}%') # 可视化预测错误的样本(只在最后一个epoch进行) if epoch == epochs - 1 and len(wrong_images) > 0: # 最多显示8个错误样本 display_count = min(8, len(wrong_images)) wrong_img_grid = torchvision.utils.make_grid(wrong_images[:display_count]) # 创建错误预测的标签文本 wrong_text = [] for i in range(display_count): true_label = classes[wrong_labels[i]] pred_label = classes[wrong_preds[i]] wrong_text.append(f'True: {true_label}, Pred: {pred_label}') writer.add_image('错误预测样本', wrong_img_grid) writer.add_text('错误预测标签', '\n'.join(wrong_text), epoch) # 关闭TensorBoard写入器 writer.close() return epoch_test_acc # 返回最终测试准确率 # 6. 执行训练和测试 epochs = 20 # 训练轮次 print("开始训练模型...") print(f"TensorBoard日志保存在: {log_dir}") print("训练完成后,使用命令 `tensorboard --logdir=runs` 启动TensorBoard查看可视化结果") final_accuracy = train(model, train_loader, test_loader, criterion, optimizer, device, epochs, writer) print(f"训练完成!最终测试准确率: {final_accuracy:.2f}%")
版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/6/18 0:16:55

单片机PWM模块在Arduino舵机控制中的应用实例

玩转舵机控制:用Arduino的PWM模块实现精准角度调节你有没有试过在Arduino上控制舵机时,发现它“抽搐”不停、定位不准?或者一加多个舵机,程序就卡得像老式录像机?问题很可能出在——你在用delay()模拟脉冲。别急&#…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/18 0:16:51

网盘直链下载助手监控IndexTTS2官方更新自动同步模型

网盘直链下载助手监控IndexTTS2官方更新自动同步模型 在AI语音合成技术飞速发展的今天,越来越多的开发者和企业开始部署本地化TTS系统,以满足对数据隐私、响应速度和情感表达能力的更高要求。其中,IndexTTS2 作为一款开源可本地运行的情感可控…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 10:51:26

专业级AI歌声转换技术实战:so-vits-svc完整使用指南

专业级AI歌声转换技术实战:so-vits-svc完整使用指南 【免费下载链接】so-vits-svc 基于vits与softvc的歌声音色转换模型 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sovit/so-vits-svc AI歌声转换技术作为语音合成领域的重要分支,正在为音乐创作和…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/15 18:15:17

Square Payroll小商家工资系统结合IndexTTS2语音确认

Square Payroll小商家工资系统结合IndexTTS2语音确认 在中小企业的日常运营中,薪资发放不仅是人力资源管理的核心环节,更直接关系到员工的信任感与组织的沟通效率。传统的工资通知方式多依赖短信、邮件或App弹窗,信息传递虽已实现自动化&…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 16:51:27

海尔智能家居完整接入HomeAssistant终极指南:轻松实现全屋智能控制

海尔智能家居完整接入HomeAssistant终极指南:轻松实现全屋智能控制 【免费下载链接】haier 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/haier 还在为家中不同品牌智能设备无法统一管理而烦恼吗?海尔智能家居插件为您提供完美解决方案&#xf…

作者头像 李华