训练精度没有提高 - CNN 与 Tensorflow

Question

我最近开始在 Google Colab 笔记本中使用 Tensorflow 进行机器学习，在网络上对食物图像进行分类。

我的数据集正好包含 101,000 张图像和 101 个类别 - 每个类别 1000 张图像。 我按照这个Tensorflow Blog开发的网络

我开发的代码如下：

#image dimensions
batch_size = 32
img_height = 50
img_width = 50

#80% for training, 20% for validating
train_ds = image_dataset_from_directory(data_dir,
                                             shuffle=True,
                                             validation_split=0.2,
                                             subset="training",
                                             seed=123,
                                             batch_size=batch_size,
                                             image_size=(img_height, img_width)
                                             )
val_ds = image_dataset_from_directory(data_dir,
                                             shuffle=True,
                                             validation_split=0.2,
                                             subset="validation",
                                             seed=123,
                                             batch_size=batch_size,
                                             image_size=(img_height, img_width)
                                             )
#autotuning, configuring for performance
AUTOTUNE = tf.data.AUTOTUNE

train_ds = train_ds.cache().shuffle(1000).prefetch(buffer_size=AUTOTUNE)
val_ds = val_ds.cache().prefetch(buffer_size=AUTOTUNE)

#data augmentation layer
data_augmentation = keras.Sequential(
  [
    layers.experimental.preprocessing.RandomFlip("horizontal", 
                                                 input_shape=(img_height, 
                                                              img_width,
                                                              3)),
    layers.experimental.preprocessing.RandomRotation(0.1),
    layers.experimental.preprocessing.RandomZoom(0.1),
  ]
)

#network definition
num_classes = 101

model = Sequential([
  data_augmentation,
  layers.experimental.preprocessing.Rescaling(1./255),
  layers.Conv2D(16, 3, padding='same', activation='relu'),
  layers.MaxPooling2D(),
  layers.Conv2D(32, 3, padding='same', activation='relu'),
  layers.MaxPooling2D(),
  layers.Conv2D(64, 3, padding='same', activation='relu'),
  layers.MaxPooling2D(),
  layers.Conv2D(128, 3, padding='same', activation='relu'),
  layers.MaxPooling2D(),
  layers.Conv2D(256, 3, padding='same', activation='relu'),
  layers.MaxPooling2D(),
  layers.Dropout(0.2),
  layers.Flatten(),
  layers.Dense(128, activation='relu'),
  layers.Dense(num_classes, activation='softmax')
])

model.compile(optimizer='adam',
              loss=tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True),
              metrics=['accuracy'])

在训练了 500 个 epoch 之后，准确率似乎变得异常缓慢：

epoch 100: 2525/2525 - 19s 8ms/step - loss: 2.8151 - accuracy: 0.3144 - val_loss: 3.1659 - val_accuracy: 0.2549

epoch 500: 2525/2525 - 21s 8ms/step - loss: 2.7349 - accuracy: 0.0333 - val_loss: 3.1260 - val_accuracy: 0.2712

我试过了：

1. 增加 epoch 数（之前为 100）
2. 添加更多卷积层
3. 更改优化器
4. 更改我的图片尺寸（从 180 降低到之前的 244）

到目前为止，上面的代码提供了最好的结果，但我仍然想知道，

这是预期的行为吗？是因为拥有这么大的数据集吗？或者我的代码中是否存在任何可能阻碍学习过程的缺陷？

Answer 1

在您的损失函数中删除 from_logits=True