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import numpy as np
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import tensorflow as tf
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| 3 |
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from tensorflow import keras
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| 4 |
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from keras import layers
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| 6 |
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# Keras 라이브러리를 통해 MNIST 데이터셋을 손쉽게 불러옵니다.
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| 7 |
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(x_train, y_train), (x_test, y_test) = keras.datasets.mnist.load_data()
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| 8 |
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| 9 |
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# 정규화: 픽셀 값의 범위를 0~255에서 0~1 사이로 조정하여 학습 안정성 및 속도를 높입니다.
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| 10 |
-
x_train = x_train.astype("float32") / 255.0
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| 11 |
-
x_test = x_test.astype("float32") / 255.0
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| 12 |
-
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| 13 |
-
# 채널 차원 추가: 흑백 이미지(채널 1)의 차원을 명시적으로 추가합니다.
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| 14 |
-
x_train = np.expand_dims(x_train, -1)
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| 15 |
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x_test = np.expand_dims(x_test, -1)
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| 16 |
-
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| 17 |
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# 레이블 원-핫 인코딩: 숫자 '5'를 [0,0,0,0,0,1,0,0,0,0] 형태의 벡터로 변환합니다.
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| 18 |
-
num_classes = 10
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| 19 |
-
y_train = keras.utils.to_categorical(y_train, num_classes)
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| 20 |
-
y_test = keras.utils.to_categorical(y_test, num_classes)
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| 21 |
-
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| 22 |
-
model = keras.Sequential([
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| 23 |
-
keras.Input(shape=(28, 28, 1)), # 입력 레이어
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| 24 |
-
layers.Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation="relu"),
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| 25 |
-
layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),
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| 26 |
-
layers.Conv2D(64, kernel_size=(3, 3), activation="relu"),
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| 27 |
-
layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),
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| 28 |
-
layers.Flatten(),
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| 29 |
-
layers.Dropout(0.5),
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| 30 |
-
layers.Dense(num_classes, activation="softmax")
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| 31 |
-
])
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| 32 |
-
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| 33 |
-
model.compile(
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| 34 |
-
# 손실 함수(Loss Function): 모델의 예측이 정답과 얼마나 다른지 측정합니다.
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| 35 |
-
loss="categorical_crossentropy",
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| 36 |
-
# 옵티마이저(Optimizer): 손실을 최소화하기 위해 모델의 가중치를 업데이트하는 방법입니다.
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| 37 |
-
optimizer="adam",
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| 38 |
-
# 평가지표(Metrics): 훈련 과정을 모니터링할 지표로, 정확도를 사용합니다.
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| 39 |
-
metrics=["accuracy"]
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| 40 |
-
)
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| 41 |
-
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| 42 |
-
batch_size = 128
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| 43 |
-
epochs = 15
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| 44 |
-
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| 45 |
-
# 모델 학습 실행
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| 46 |
-
history = model.fit(
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| 47 |
-
x_train, y_train,
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| 48 |
-
batch_size=batch_size,
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| 49 |
-
epochs=epochs,
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| 50 |
-
validation_data=(x_test, y_test)
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| 51 |
-
)
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| 52 |
-
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| 53 |
-
# 학습 완료 후 최종 성능 평가
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| 54 |
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score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0)
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| 55 |
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print(f"\nTest loss: {score[0]:.4f}")
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| 56 |
-
print(f"Test accuracy: {score[1]:.4f}")
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| 57 |
-
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| 58 |
-
# 모델의 구조, 가중치, 학습 설정을 모두 '.keras' 파일 하나에 저장합니다.
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| 59 |
-
model.save("my_keras_model.keras")
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| 60 |
-
print("\nModel saved to my_keras_model.keras")
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import numpy as np
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import tensorflow as tf
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from tensorflow import keras
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from keras import layers
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| 6 |
+
# Keras 라이브러리를 통해 MNIST 데이터셋을 손쉽게 불러옵니다.
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(x_train, y_train), (x_test, y_test) = keras.datasets.mnist.load_data()
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| 8 |
+
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+
# 정규화: 픽셀 값의 범위를 0~255에서 0~1 사이로 조정하여 학습 안정성 및 속도를 높입니다.
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+
x_train = x_train.astype("float32") / 255.0
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| 11 |
+
x_test = x_test.astype("float32") / 255.0
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| 12 |
+
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| 13 |
+
# 채널 차원 추가: 흑백 이미지(채널 1)의 차원을 명시적으로 추가합니다.
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| 14 |
+
x_train = np.expand_dims(x_train, -1)
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| 15 |
+
x_test = np.expand_dims(x_test, -1)
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+
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# 레이블 원-핫 인코딩: 숫자 '5'를 [0,0,0,0,0,1,0,0,0,0] 형태의 벡터로 변환합니다.
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| 18 |
+
num_classes = 10
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| 19 |
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y_train = keras.utils.to_categorical(y_train, num_classes)
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| 20 |
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y_test = keras.utils.to_categorical(y_test, num_classes)
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| 21 |
+
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model = keras.Sequential([
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| 23 |
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keras.Input(shape=(28, 28, 1)), # 입력 레이어
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layers.Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation="relu"),
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| 25 |
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layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),
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| 26 |
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layers.Conv2D(64, kernel_size=(3, 3), activation="relu"),
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| 27 |
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layers.MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)),
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| 28 |
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layers.Flatten(),
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| 29 |
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layers.Dropout(0.5),
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| 30 |
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layers.Dense(num_classes, activation="softmax")
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])
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model.compile(
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# 손실 함수(Loss Function): 모델의 예측이 정답과 얼마나 다른지 측정합니다.
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| 35 |
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loss="categorical_crossentropy",
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| 36 |
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# 옵티마이저(Optimizer): 손실을 최소화하기 위해 모델의 가중치를 업데이트하는 방법입니다.
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| 37 |
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optimizer="adam",
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| 38 |
+
# 평가지표(Metrics): 훈련 과정을 모니터링할 지표로, 정확도를 사용합니다.
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| 39 |
+
metrics=["accuracy"]
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| 40 |
+
)
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| 41 |
+
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| 42 |
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batch_size = 128
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| 43 |
+
epochs = 15
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| 44 |
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| 45 |
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# 모델 학습 실행
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| 46 |
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history = model.fit(
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| 47 |
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x_train, y_train,
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| 48 |
+
batch_size=batch_size,
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| 49 |
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epochs=epochs,
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| 50 |
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validation_data=(x_test, y_test)
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| 51 |
+
)
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| 53 |
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# 학습 완료 후 최종 성능 평가
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| 54 |
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score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0)
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| 55 |
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print(f"\nTest loss: {score[0]:.4f}")
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| 56 |
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print(f"Test accuracy: {score[1]:.4f}")
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# 모델의 구조, 가중치, 학습 설정을 모두 '.keras' 파일 하나에 저장합니다.
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| 59 |
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model.save("my_keras_model.keras")
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| 60 |
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print("\nModel saved to my_keras_model.keras")
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# 결과 확인
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import matplotlib.pyplot as plt
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data = x_test[2]
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| 67 |
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plt.imshow(data)
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| 68 |
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logits = model.predict(np.expand_dims(data,0))
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result = np.argmax(logits)
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| 70 |
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print(result)
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