#coding:utf-8
import?numpy?as?np
import?os
import?gzip
import?urllib.request
import?struct
import?matplotlib.pyplot?as?plt
import?sys
import?pickle
filefolder?=?r‘C:\Users\子坤\Desktop\machinelearning?learning‘
filename_list?=?（r‘\train-images-idx3-ubyte.gz‘
????????????r‘\train-labels-idx1-ubyte.gz‘
????????????r‘\t10k-images-idx3-ubyte.gz‘
????????????r‘\t10k-labels-idx1-ubyte.gz‘）
file_net_name?=?r‘\net.pkl‘
def?storeNet（filename?net）:
????fw?=?open（filename‘wb‘）
????pickle.dump（net?fw）
????fw.close（）
def?grabNet（filename）:
????fr?=?open（filename‘rb‘）
????net?=?pickle.load（fr）
????fr.close（）
????return?net
def?load_dataset（pathfile_train_image?file_train_label?file_test_image?file_test_label）:
????“““
????函數(shù)功能：讀取mnist數(shù)據(jù)集，并返回4個np數(shù)組
????path:手寫數(shù)字數(shù)據(jù)集路徑名
????file_train_image:訓練集image壓縮包文件名
????file_train_label：訓練集label壓縮包文件名
????file_test_image：測試集image壓縮包文件名
????file_test_label：測試集label壓縮包文件名
????“““
????train_imgs?=?load_imageset（path?+?file_train_image）
????train_lbls?=?load_labelset（path?+?file_train_label）
????test_imgs?=?load_imageset（path?+?file_test_image）
????test_lbls?=?load_labelset（path?+?file_test_label）
????return?train_imgs?train_lbls?test_imgs?test_lbls
def?load_imageset（filename）:
????“““
????函數(shù)功能：讀取mnist數(shù)據(jù)的中的images壓縮包到np數(shù)組中并返回
????函數(shù)工作原理解釋：該二進制文件的內(nèi)容以“位”為單位，前16個字節(jié)是4個整形數(shù)組，每個數(shù)字（分別是魔數(shù)、圖
????片數(shù)、圖片橫軸像素數(shù)、圖片縱軸像素數(shù)）占4個字節(jié)，接下來每個字節(jié)代表一個像素值。
????filename：待讀取文件絕對路徑
????“““
????with?gzip.open（filename?‘rb‘）?as?binfile:
????????buffers?=?binfile.read（）
????binfile.close（）
????head?=?struct.unpack_from（‘>IIII‘?buffers?0）?#?取前4個整數(shù)，返回一個元組
????offset?=?struct.calcsize（‘>IIII‘）??#?定位到data開始的位置
????imgNum?width?height?=?head[1]?head[2]?head[3]
????bits?=?imgNum?*?width?*?height??#?data一共有60000*28*28個像素值
????bitsString?=?‘>‘?+?str（bits）?+?‘B‘??#?fmt格式：‘>47040000B‘
????imgs?=?struct.unpack_from（bitsString?buffers?offset）?#?取data數(shù)據(jù)，返回一個元組
????imgs?=?np.reshape（imgs?[imgNum?1?width?height]）?#?reshape為[60000784]型數(shù)組
????print（imgs.shape）
????return?imgs

def?load_labelset（filename）:
????“““
????函數(shù)功能：讀取mnist數(shù)據(jù)的中的label壓縮包到np數(shù)組中并返回
????函數(shù)工作原理解釋：該二進制文件的內(nèi)容以“位”為單位，前8個字節(jié)是2個整形數(shù)組，每個數(shù)字（分別是魔數(shù)、
????laebl數(shù)）占4個字節(jié)，接下來每個字節(jié)代表一個label值。
????filename：待讀取文件絕對路徑
????“““
????with?gzip.open（filename?‘rb‘）?as?binfile:
????????buffers?=?binfile.read（）
????binfile.close（）
????head?=?struct.unpack_from（‘>II‘?buffers?0）?#?取前2個整數(shù)，返回一個元組
????offset?=?struct.calcsize（‘>II‘）??#?定位到label數(shù)據(jù)開始的位置
????lblNum?=?head[1]?#?data一共有60000個像素值
????bitsString?=?‘>‘?+?str（lblNum）?+?‘B‘??#?fmt格式：‘>600000B‘
????lbls?=?struct.unpack_from（bitsString?buffers?offset）?#?取label數(shù)據(jù)，返回一個元組
????lbls?=?np.reshape（lbls?[lblNum]）?#?reshape為[60000]型列表
????print（lbls.shape）
????return?lbls
def?conv（inputdata?kernel）:
????“““
????計算兩個np.adarray矩陣的卷積
????“““
????in_row?in_column?=?inputdata.shape
????kernel_width?kernel_height?=?kernel.shape
????re_row?re_clunm?=?in_row?-?kernel_width?+?1?in_column?-?kerne