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mnist数据集可以从 https://s3.amazonaws.com/img-datasets/mnist.npz 这个网址进行下载，下载的文件是一种称为npz格式的文件，这是numpy库生成的特有的压缩包格式。
numpy可以将numpy.array格式的数组以文件的形式进行序列化存储到文件，然后以反序列化的方式读取文件并直接还原成之前的数组。
存储的文件主要有两种形式：*.npy和*.npz。
npy的基本用法
import numpy as np
a = np.array([x for x in range(3)])
np.save('test-a', a) #文件的扩展名默认为.npy，因此完整文件名是test-a.npy
aa = np.load('test-a.npy')
print(aa) # [0 1 2]
npz的基本用法
当需要将多个数组保存在一个文件的时候，则需要用到npz文件格式存储。
import numpy as np
a = np.array([x for x in range(3)])
b = np.array([y for y in range(3,6)])
np.savez('test-ab.npz', a = a, b = b)
data = np.load('test-ab.npz')
print(data['a']) # [0 1 2]
print(data['b']) # [3 4 5]
了解npy和npz的基本用法之后，接下来将介绍keras中mnist的数据集加载过程。
from tensorflow import keras
import numpy as np
fname = 'mnist.npz'
path = keras.utils.get_file(fname=fname,
origin='https://s3.amazonaws.com/img-datasets/mnist.npz')
with np.load(path, allow_pickle=True) as f:
x_train, y_train = f['x_train'], f['y_train']
x_test, y_test = f['x_test'], ['y_test']
print(x_train.shape) # (60000, 28, 28)
print(x_test.shape) # (10000, 28, 28)
注：keras中下载的数据集默认的存放位置是：~/.keras/datasets/ 目录下。
可以看到mnist数据集的处理流程是将28x28x1的图片文件处理成四个numpy数组：x_train, y_train, x_test, y_test。然后将这四个数组写入到文件生成mnist.npz文件。
在使用数据集的时候，利用keras的get_file()先从指定的URL地址下载npz文件，然后加载得到两个tuple，下面是keras官方提供的mnist数据集load_data()方法：
def load_data(path='mnist.npz'):
"""Loads the MNIST dataset.
# Arguments
path: path where to cache the dataset locally
(relative to ~/.keras/datasets).
# Returns
Tuple of Numpy arrays: `(x_train, y_train), (x_test, y_test)`.
"""
path = get_file(path,
origin='https://s3.amazonaws.com/img-datasets/mnist.npz',
file_hash='8a61469f7ea1b51cbae51d4f78837e45')
with np.load(path, allow_pickle=True) as f:
x_train, y_train = f['x_train'], f['y_train']
x_test, y_test = f['x_test'], f['y_test']
return (x_train, y_train), (x_test, y_test)
END
主 编 | 张祯悦
责 编 | chen
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