Python 赋能 AI：从零实现图像分类

人工智能（AI）热度持续攀升，而 Python 作为 AI 开发的利器，以其简洁易学、生态丰富的特点，成为众多开发者的首选。本文以图像分类为例，带你用 Python 实现一个简单的 AI 模型。

1. 环境准备

首先，我们需要安装一些必要的 Python 库：

pip install tensorflow keras numpy matplotlib

• TensorFlow: Google 开发的开源机器学习框架，提供强大的数值计算能力。

• Keras: 基于 TensorFlow 的高级神经网络 API，简化了模型构建和训练过程。

• NumPy: 用于科学计算的基础库，提供高效的数组操作。

• Matplotlib: 用于数据可视化的库，方便我们观察数据和模型效果。

2. 数据集准备

我们将使用经典的 MNIST 手写数字数据集，它包含 60000 张训练图像和 10000 张测试图像，每张图像都是 28x28 的灰度图。

from tensorflow.keras.datasets import mnist

# 加载数据集
(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()

# 数据预处理
x_train = x_train.astype('float32') / 255
x_test = x_test.astype('float32') / 255

# 将标签转换为 one-hot 编码
y_train = tf.keras.utils.to_categorical(y_train, 10)
y_test = tf.keras.utils.to_categorical(y_test, 10)

3. 构建模型

我们使用 Keras 构建一个简单的卷积神经网络 (CNN) 模型：

from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.ke