第4章 手寫漢字識別 教案

第4章手寫漢字識別教案課程名稱：PyTorch與深度學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)課程類別：必修適用專業(yè)：人工智能類相關(guān)專業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（其中理論26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)38學(xué)時(shí)）總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：14學(xué)時(shí)材料清單《PyTorch與深度學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)》教材。配套PPT。引導(dǎo)性提問。探究性問題。拓展性問題。教學(xué)目標(biāo)與基本要求教學(xué)目標(biāo)在本章中展示如何在PyTorch框架下構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行手寫漢字圖像的識別。首先需要加載手寫漢字圖像數(shù)據(jù)，然后構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其次設(shè)置優(yōu)化器和損失函數(shù)，最后訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)并對訓(xùn)練好的模型進(jìn)行性能評估?；疽罅私鈺鴮憹h字識別的相關(guān)背景。掌握卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法。掌握編譯、訓(xùn)練模型的方法。掌握對模型進(jìn)行性能評估、泛化測試的方法。問題引導(dǎo)性提問引導(dǎo)性提問需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問題，提問，從而達(dá)到理解、掌握知識，發(fā)展各種能力和提高思想覺悟的目的。手寫漢字識別有哪些應(yīng)用？手寫漢字識別包含哪些步驟？探究性問題探究性問題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問的角度或者在引導(dǎo)性提問的基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問題切入，進(jìn)行插入式提問?；蛘呤菍σ龑?dǎo)式提問中尚未涉及但在課文中又是重要的問題加以設(shè)問。如何構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？編譯網(wǎng)絡(luò)的步驟中需要做什么？訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)置哪些參數(shù)？都有什么效果？拓展性問題拓展性問題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問題。亦可以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問題。還有哪種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適合用于手寫漢字識別？如何改進(jìn)模型的識別效果？主要知識點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要知識點(diǎn)手寫漢字識別的背景。分析目標(biāo)與流程。加載圖像數(shù)據(jù)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。編譯網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。性能評估。模型預(yù)測。重點(diǎn)分析目標(biāo)與流程。加載圖像數(shù)據(jù)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。編譯網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。性能評估。難點(diǎn)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。編譯網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)理論教學(xué)過程手寫漢字識別的背景。分析目標(biāo)與流程。加載圖像數(shù)據(jù)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。編譯網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。性能評估。模型預(yù)測。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程定義生成圖像集路徑txt文檔的函數(shù)。定義讀取并變換圖像數(shù)據(jù)格式的類。加載圖像數(shù)據(jù)提取時(shí)間序列數(shù)據(jù)信息。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。編譯網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。性能評估。模型預(yù)測。教材與參考資料教材劉雙星，張良均．PyTorch與深度學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2023．參考資料[1] 崔煒，張良均．TensorFlow2深度學(xué)習(xí)實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：人民郵電出版社．2021．[2] 彭小紅，張良均．深度學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)視覺實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：