
- •Выпускная квалификационная работа
- •Задание на выполнение выпускной квалификационной работы (вкр)
- •Календарный план
- •Реферат
- •Содержание
- •Термины и определения
- •Перечень сокращений и обозначений
- •Введение
- •Обзор предметной области и анализ существующих решений
- •Обзор предметной области
- •Введение в предметную область
- •Классификация изображений
- •Классификация текста
- •Анализ существующих решений
- •Графические приложения на основе iPython
- •Обзор состояния науки о данных и машинного обучения
- •Выводы по разделу
- •Определение требований к разрабатываемому приложению
- •Требования к функциям
- •Функциональная структура приложения
- •Функции списка проектов
- •Функции проекта
- •Функции блоков кода
- •Функции блоков текста
- •Функции настроек приложения
- •Функции инструментов
- •Функции списка разделов
- •Функции раздела
- •Функции шаблона
- •Взаимодействие приложения со средой исполнения
- •Требования к эргономике и технической эстетике
- •Общие требования к внешнему виду
- •Требования по обработке исключительных ситуаций
- •Требования по вводу и контролю данных
- •Требования по организации экранных форм
- •Требования к техническому обеспечению
- •Выводы по разделу
- •Техническая реализация
- •Описание необходимых библиотек и разработанных модулей
- •Результаты разработки
- •Выводы по разделу
- •Демонстрация работы приложения
- •Обзор функций списка проектов
- •Функция списка проектов «Новый проект»
- •Функция списка проектов «Открыть проект»
- •Функция списка проектов «Сохранить проект»
- •Функция списка проектов «Дублировать текущий проект»
- •Функция списка проектов «Закрыть проект»
- •Функция списка проектов «Выход из программы»
- •Функция проекта «Остановить выполнение блоков»
- •Функция проекта «Перезапустить ядро»
- •Функция проекта «Очистить вывод выбранных блоков»
- •Функция проекта «Удалить выбранные блоки»
- •Классификация изображений
- •Классификация текста
- •Выводы по разделу
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложения приложение а. Модуль «app.Py»
- •Приложение б. Модуль «views/app_settings_window.Py»
- •Приложение в. Модуль «views/code_highlighter.Py»
- •Приложение г. Модуль «views/code_item.Py»
- •Приложение д. Модуль «views/text_item.Py»
- •Приложение е. Модуль «views/mainwindow.Py»
- •Приложение ж. Модуль «models/app_settings.Py»
- •Приложение и. Модуль «models/client.Py»
- •Приложение к. Модуль «models/code_execution.Py»
- •Приложение л. Модуль «models/project.Py»
- •Приложение м. Модуль «models/template.Py»
- •Приложение н. Файл настроек приложения «settings.Ini»
Классификация изображений
В качестве набора данных выбран «FlowerPhotos» — набор данных для классификации фотографий цветов.
Используемые библиотеки: tensorflow, keras, matplotlib, numpy, pillow, PySide6.
Сначала импортируются необходимые библиотеки и загружаются наборы данных из Интернета на диск (рис. 4.92) [16].
Рисунок 4.116 — Импорт необходимых библиотек и загрузка набора данных
Отображается файл элемента набора данных (рис. 4.93).
Рисунок 4.117 — Просмотр файла элемента набора данных
Загружается набор с диска с помощью утилиты Keras (рис. 4.94).
Рисунок 4.118 — Загрузка набора с диска с помощью утилиты Keras
Отображаются элементы набора данных (рис. 4.95).
Рисунок 4.119 — Просмотр элементов набора данных
Данные искажаются (англ. «augmentation») для более качественного обучения модели (рис. 4.96).
Рисунок 4.120 — Искажение данных для более качественного обучения
Создается модель для обучения (рис. 4.97).
Рисунок 4.121 — Сверточная нейронная сеть для обучения
Модель компилируется (рис. 4.98).
Рисунок 4.122 — Компиляция модели, 3.989.285 параметров
Начинается обучение (рис. 4.99).
Рисунок 4.123 — Обучение модели началось
Обучение заканчивается (рис. 4.100).
Рисунок 4.124 — Обучение модели закончилось
История обучения визуализируется на графиках (рис. 4.101).
Рисунок 4.125 — Визуализация истории обучения
Предсказываются новые данные моделью (рис. 4.102).
Рисунок 4.126 — Отнесение фотографии к категории «подсолнухи» с достоверностью 97.87%
Определяется содержимое дополнительного инструмента визуализации (рис. 4.103-4.105).
Рисунок 4.127 — Определение содержимого дополнительного инструмента (1)
Рисунок 4.128 — Определение содержимого дополнительного инструмента (2)
Рисунок 4.129 — Определение содержимого дополнительного инструмента (3)
В созданном инструменте вводится URL изображения для классификации. Кнопка «Загрузить» загружает изображение на диск. Кнопка «Классифицировать» классифицирует изображение.
Классификация розы (рис. 4.106).
Рисунок 4.130 — Классификация розы (достоверность 86%)
Классификация тюльпана (рис. 4.107).
Рисунок 4.131 — Классификация тюльпана (достоверность 99%)
Классификация ромашки (рис. 4.108).
Рисунок 4.132 — Классификация ромашки (достоверность 99%)
Классификация одуванчика (рис. 4.109).
Рисунок 4.133 — Классификация одуванчика
Классификация подсолнуха (рис. 4.110).
Рисунок 4.134 — Классификация подсолнуха
Классификация текста
В качестве набора данных выбран «imdb» — набор данных для классификации эмоциональной окраски (тональности) отзывов пользователей на кинематографические картины (Internet Movie Database).
Используемые библиотеки: tensorflow, keras, matplotlib, numpy, PySide6.
Сначала импортируются необходимые библиотеки и загружаются наборы данных (рис. 4.111) [17].
Рисунок 4.135 — Импорт необходимых библиотек и загрузка набора данных imdb
Настраивается входной конвейер (рис. 4.112).
Рисунок 4.136 — Настройка входного конвейера
Данные перемешиваются для подготовки и создания партии (text, label) пар (рис. 4.113).
Рисунок 4.137 — Перемешивание данных для подготовки и создание партии пар
Создается кодировщик текста (рис. 4.114).
Рисунок 4.138 — Создание кодировщика текста
Блок текста описывает используемую модель в графическом виде (рис. 4.115).
Рисунок 4.139 — Блок текста описывает модель в графическом виде
Модель создается и компилируется (рис. 4.116).
Рисунок 4.140 — Создание и компиляция модели
Модель обучается и валидируется (рис. 4.117).
Рисунок 4.141 — Обучение и валидация модели
История обучения визуализируется на графиках (рис. 4.118).
Рисунок 4.142 — Визуализация истории обучения
Анализ тональности примера текста (рис. 4.119) и инструмент визуализации (4.119-4.121).
Рисунок 4.143 — Анализ тональности примера текста и инструмент визуализации (1)
Рисунок 4.144 — Инструмент визуализации (2)
Рисунок 4.145 — Инструмент визуализации (3)
Примеры классификаций текстов приведены на рисунках 4.122-4.123.
Рисунок 4.146 — Примеры классификаций текстов (1)
Рисунок 4.147 — Примеры классификаций текстов (2)