npm 包 @ryanrio/neuralnet 使用教程

阅读时长 8 分钟读完

前言

神经网络是目前人工智能领域中比较热门的技术之一,而在 JavaScript 前端领域,由于没有太多的高性能计算和编程语言上的支持,因此神经网络应用的开发并不是很方便。不过,现在我们可以利用 @ryanrio/neuralnet 这个 npm 包来解决这一问题。

简介

@ryanrio/neuralnet 是一个基于纯 JavaScript 的神经网络库,它提供了一些函数和 API,方便我们在前端应用中使用神经网络,比如图像识别、文本分类、游戏 AI 等。

开始使用

安装

我们可以使用 npm 安装这个库:

然后就可以在项目中使用它了。

使用步骤

使用 @ryanrio/neuralnet 需要以下几个步骤:

  1. 创建一个新的神经网络对象
  2. 训练神经网络,使其可以识别训练数据
  3. 测试神经网络,验证其性能是否达到了预期

接下来我们依次介绍每个步骤具体的实现方法,并使用图像识别作为例子来演示。

创建神经网络对象

创建神经网络对象需要指定以下参数:

  1. 输入层神经元个数
  2. 隐藏层神经元个数
  3. 输出层神经元个数

我们以简单的数字识别任务为例子,指定输入层神经元个数为 784(即图像的像素个数),隐藏层神经元个数为 128,输出层神经元个数为 10(即数字 0-9)。

训练神经网络

训练神经网络需要提供输入和标签。这里我们使用 MNIST 数据集,该数据集包含了数字图像和对应的标签。我们可以使用如下方法获取数据:

-- -------------------- ---- -------
------ - ---- - ---- --------

----- -------- -------------- -
  ----- - -------- - - ----- -------
  ----- ---- - ---
  --- ---- - - -- - - ---------------- ---- -
    ----- ------- ------- - ------------
    ----------- ------ ------ ---
  -
  ------ -----
-

在训练神经网络之前,我们需要对输入数据进行归一化处理:

接下来我们开始训练神经网络:

-- -------------------- ---- -------
----- --------- - ----- ---------------

----- ------ - ---
----- ------------ - ----

--- ---- - - -- - - ------- ---- -
  --- ---- - - -- - - ----------------- ---- -
    ----- - ------ ------ - - -------------
    ----- --------------- - -----------------
    -------------------------- ------- --------------
  -
-

我们使用了 10 个 epochs,每个 epoch 遍历整个数据集。通过调整 epochs 和 learningRate 参数,可以使我们的神经网络更准确。

测试神经网络

测试神经网络同样需要提供输入和标签。我们使用如下方法获取测试数据:

-- -------------------- ---- -------
----- -------- ------------- -
  ----- - ------- - - ----- -------
  ----- ---- - ---
  --- ---- - - -- - - --------------- ---- -
    ----- ------- ------- - -----------
    ----------- ------ ------ ---
  -
  ------ -----
-

测试神经网络的方法如下:

-- -------------------- ---- -------
----- -------- - ----- --------------

--- ------- - --

--- ---- - - -- - - ---------------- ---- -
  ----- - ------ ------ - - ------------
  ----- --------------- - -----------------
  ----- ------ - -----------------------------
  ----- --------- - ------------------------------------

  -- ---------- --- ------- -
    ----------
  -
-

---------------------- ---------- - ---------------- - --------

测试精度可以通过调整训练次数和学习率来提高。

示例代码

以上就是使用 @ryanrio/neuralnet 进行简单数字识别的全部步骤,这里提供一份完整示例代码供参考:

-- -------------------- ---- -------
------ --------- ---- ---------------------
------ - ---- - ---- --------

----- -------- -------------- -
  ----- - -------- - - ----- -------
  ----- ---- - ---
  --- ---- - - -- - - ---------------- ---- -
    ----- ------- ------- - ------------
    ----------- ------ ------ ---
  -
  ------ -----
-

----- -------- ------------- -
  ----- - ------- - - ----- -------
  ----- ---- - ---
  --- ---- - - -- - - --------------- ---- -
    ----- ------- ------- - -----------
    ----------- ------ ------ ---
  -
  ------ -----
-

-------- ---------------- -
  ----- --- - -----------
  ----- --- - -----------------
  ----- --- - -----------------
  ------ ----------- -- -- - ---- - ---- - ------
-

------ -- -- -
  ----- --------- - ----
  ----- --------------- - ----
  ----- ---------- - ---

  ----- --- - --- -------------------- ---------------- ------------
  ----- --------- - ----- ---------------

  ----- ------ - ---
  ----- ------------ - ----

  --- ---- - - -- - - ------- ---- -
    --- ---- - - -- - - ----------------- ---- -
      ----- - ------ ------ - - -------------
      ----- --------------- - -----------------
      -------------------------- ------- --------------
    -
  -

  ----- -------- - ----- --------------
  --- ------- - --

  --- ---- - - -- - - ---------------- ---- -
    ----- - ------ ------ - - ------------
    ----- --------------- - -----------------
    ----- ------ - -----------------------------
    ----- --------- - ------------------------------------

    -- ---------- --- ------- -
      ----------
    -
  -

  ---------------------- ---------- - ---------------- - --------
-----

结语

@ryanrio/neuralnet 是一个非常方便的神经网络库,可以解决前端神经网络应用的问题。除了数字识别之外,该库还可以用于其他领域,比如游戏 AI、文本分类、图像生成等。希望本教程可以给大家带来一些启示和帮助。

来源:JavaScript中文网 ,转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/60055e2381e8991b448dba75

纠错
反馈