Código de Python - ImageDataGenerator.

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En este breve ejercicio, pretendo explicar algunas dudas sobre la utilizacion de ImageDataGenerator.
Esta función se utiliza en las redes convolucionales, para nodificar los parámetros o apariencia de las imagenes
utilizadas para el training, con el propósito principal de mejorar el rendimiento y la generalización del modelo mediante el aumento de datos y la normalización.

Aquí están los objetivos clave:
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Aumento de Datos para Mejor Generalización:

El aumento de datos implica aplicar transformaciones aleatorias a las imágenes durante el entrenamiento, como rotación, cambio de escala, volteo horizontal, etc. Este proceso aumenta la diversidad del conjunto de datos, permitiendo que el modelo vea variaciones de las imágenes originales. Como resultado, la CNN se vuelve más robusta y generaliza mejor a nuevas imágenes que puede encontrar durante la inferencia.

Prevención de Sobreajuste (Overfitting):

El sobreajuste ocurre cuando un modelo aprende demasiado bien los detalles específicos del conjunto de entrenamiento y tiene dificultades para generalizar a datos no vistos. El aumento de datos ayuda a prevenir el sobreajuste al introducir variaciones artificiales en las imágenes de entrenamiento. Esto es crucial cuando el conjunto de datos es relativamente pequeño.

Normalización para Facilitar el Entrenamiento:

La normalización de píxeles (escalando valores a un rango específico, como [0, 1]) facilita el proceso de entrenamiento. Al tener valores de píxeles en un rango más pequeño, los gradientes durante el entrenamiento son más estables, lo que puede llevar a una convergencia más rápida del modelo.

Manejo Eficiente de Grandes Conjuntos de Datos:

Cuando trabajas con grandes conjuntos de datos que no caben completamente en la memoria, ImageDataGenerator permite cargar y procesar las imágenes de manera eficiente en lotes durante el entrenamiento. Esto es esencial para hacer frente a conjuntos de datos de tamaño considerable.
En resumen, ImageDataGenerator contribuye significativamente a mejorar la capacidad de generalización de una CNN, a hacer que el modelo sea más robusto frente a variaciones en los datos y a facilitar el proceso de entrenamiento, especialmente cuando se trata de conjuntos de datos grandes.

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Un ejemplo típico de argumentos pasados a ImageDataGenerator sería el siguiente:

datagen = ImageDataGenerator(
rescale=1./255, # Normalización
rotation_range=20, # Rango de rotación aleatoria
width_shift_range=0.2, # Rango de cambio horizontal aleatorio
height_shift_range=0.2, # Rango de cambio vertical aleatorio
shear_range=0.2, # Rango de cizallamiento aleatorio
zoom_range=0.2, # Rango de zoom aleatorio
horizontal_flip=True # Volteo horizontal aleatorio
)

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Este programa ha sido editado y ejecutadoi con Google Colab.
El archivo de jemplo estaba alojado en Drive de Google Colab.

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