最新国产好看的视频,伊人天堂AV在线,国产Aaaaaa视频,蜜臀视频在线观看一区,人妻av色图,密臀久久久精品影片,青青视频免费观看毛片,久草在线观看视,国产三级精品色情在线

Pytorch: 自定義網(wǎng)絡(luò)層實例

 更新時間:2020年01月07日 13:36:13   作者:xholes  
今天小編就為大家分享一篇Pytorch: 自定義網(wǎng)絡(luò)層實例,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

自定義Autograd函數(shù)

對于淺層的網(wǎng)絡(luò),我們可以手動的書寫前向傳播和反向傳播過程。但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變得很大時,特別是在做深度學(xué)習(xí)時,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。前向傳播和反向傳播也隨之變得復(fù)雜,手動書寫這兩個過程就會存在很大的困難。幸運地是在pytorch中存在了自動微分的包,可以用來解決該問題。在使用自動求導(dǎo)的時候,網(wǎng)絡(luò)的前向傳播會定義一個計算圖(computational graph),圖中的節(jié)點是張量(tensor),兩個節(jié)點之間的邊對應(yīng)了兩個張量之間變換關(guān)系的函數(shù)。有了計算圖的存在,張量的梯度計算也變得容易了些。例如, x是一個張量,其屬性 x.requires_grad = True,那么 x.grad就是一個保存這個張量x的梯度的一些標(biāo)量值。

最基礎(chǔ)的自動求導(dǎo)操作在底層就是作用在兩個張量上。前向傳播函數(shù)是從輸入張量到輸出張量的計算過程;反向傳播是輸入輸出張量的梯度(一些標(biāo)量)并輸出輸入張量的梯度(一些標(biāo)量)。在pytorch中我們可以很容易地定義自己的自動求導(dǎo)操作,通過繼承torch.autograd.Function并定義forward和backward函數(shù)。

forward(): 前向傳播操作??梢暂斎肴我舛嗟膮?shù),任意的python對象都可以。

backward():反向傳播(梯度公式)。輸出的梯度個數(shù)需要與所使用的張量個數(shù)保持一致,且返回的順序也要對應(yīng)起來。

# Inherit from Function
class LinearFunction(Function):

  # Note that both forward and backward are @staticmethods
  @staticmethod
  # bias is an optional argument
  def forward(ctx, input, weight, bias=None):
    # ctx在這里類似self,ctx的屬性可以在backward中調(diào)用
    ctx.save_for_backward(input, weight, bias)
    output = input.mm(weight.t())
    if bias is not None:
      output += bias.unsqueeze(0).expand_as(output)
    return output

  # This function has only a single output, so it gets only one gradient
  @staticmethod
  def backward(ctx, grad_output):
    # This is a pattern that is very convenient - at the top of backward
    # unpack saved_tensors and initialize all gradients w.r.t. inputs to
    # None. Thanks to the fact that additional trailing Nones are
    # ignored, the return statement is simple even when the function has
    # optional inputs.
    input, weight, bias = ctx.saved_tensors
    grad_input = grad_weight = grad_bias = None

    # These needs_input_grad checks are optional and there only to
    # improve efficiency. If you want to make your code simpler, you can
    # skip them. Returning gradients for inputs that don't require it is
    # not an error.
    if ctx.needs_input_grad[0]:
      grad_input = grad_output.mm(weight)
    if ctx.needs_input_grad[1]:
      grad_weight = grad_output.t().mm(input)
    if bias is not None and ctx.needs_input_grad[2]:
      grad_bias = grad_output.sum(0).squeeze(0)

    return grad_input, grad_weight, grad_bias

#調(diào)用自定義的自動求導(dǎo)函數(shù)
linear = LinearFunction.apply(*args) #前向傳播
linear.backward()#反向傳播
linear.grad_fn.apply(*args)#反向傳播

對于非參數(shù)化的張量(權(quán)重是常量,不需要更新),此時可以定義為:

class MulConstant(Function):
  @staticmethod
  def forward(ctx, tensor, constant):
    # ctx is a context object that can be used to stash information
    # for backward computation
    ctx.constant = constant
    return tensor * constant

  @staticmethod
  def backward(ctx, grad_output):
    # We return as many input gradients as there were arguments.
    # Gradients of non-Tensor arguments to forward must be None.
    return grad_output * ctx.constant, None

高階導(dǎo)數(shù)

grad_x =t.autograd.grad(y, x, create_graph=True)

grad_grad_x = t.autograd.grad(grad_x[0],x)

自定義Module

計算圖和自動求導(dǎo)在定義復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和求梯度的時候非常好用,但對于大型的網(wǎng)絡(luò),這個還是有點偏底層。在我們構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的時候,經(jīng)常希望將計算限制在每個層之內(nèi)(參數(shù)更新分層更新)。而且在TensorFlow等其他深度學(xué)習(xí)框架中都提供了高級抽象結(jié)構(gòu)。因此,在pytorch中也提供了類似的包nn,它定義了一組等價于層(layer)的模塊(Modules)。一個Module接受輸入張量并得到輸出張量,同時也會包含可學(xué)習(xí)的參數(shù)。

有時候,我們希望運用一些新的且nn包中不存在的Module。此時就需要定義自己的Module了。自定義的Module需要繼承nn.Module且自定義forward函數(shù)。其中forward函數(shù)可以接受輸入張量并利用其它模型或者其他自動求導(dǎo)操作來產(chǎn)生輸出張量。但并不需要重寫backward函數(shù),因此nn使用了autograd。這也就意味著,需要自定義Module, 都必須有對應(yīng)的autograd函數(shù)以調(diào)用其中的backward。

class Linear(nn.Module):
  def __init__(self, input_features, output_features, bias=True):
    super(Linear, self).__init__()
    self.input_features = input_features
    self.output_features = output_features

    # nn.Parameter is a special kind of Tensor, that will get
    # automatically registered as Module's parameter once it's assigned
    # as an attribute. Parameters and buffers need to be registered, or
    # they won't appear in .parameters() (doesn't apply to buffers), and
    # won't be converted when e.g. .cuda() is called. You can use
    # .register_buffer() to register buffers.
    # (很重要?。。?shù)一定需要梯度!)nn.Parameters require gradients by default.
    self.weight = nn.Parameter(torch.Tensor(output_features, input_features))
    if bias:
      self.bias = nn.Parameter(torch.Tensor(output_features))
    else:
      # You should always register all possible parameters, but the
      # optional ones can be None if you want.
      self.register_parameter('bias', None)

    # Not a very smart way to initialize weights
    self.weight.data.uniform_(-0.1, 0.1)
    if bias is not None:
      self.bias.data.uniform_(-0.1, 0.1)

  def forward(self, input):
    # See the autograd section for explanation of what happens here.
    return LinearFunction.apply(input, self.weight, self.bias)

  def extra_repr(self):
    # (Optional)Set the extra information about this module. You can test
    # it by printing an object of this class.
    return 'in_features={}, out_features={}, bias={}'.format(
      self.in_features, self.out_features, self.bias is not None

Function與Module的異同

Function與Module都可以對pytorch進行自定義拓展,使其滿足網(wǎng)絡(luò)的需求,但這兩者還是有十分重要的不同:

Function一般只定義一個操作,因為其無法保存參數(shù),因此適用于激活函數(shù)、pooling等操作;Module是保存了參數(shù),因此適合于定義一層,如線性層,卷積層,也適用于定義一個網(wǎng)絡(luò)

Function需要定義三個方法:init, forward, backward(需要自己寫求導(dǎo)公式);Module:只需定義init和forward,而backward的計算由自動求導(dǎo)機制構(gòu)成

可以不嚴(yán)謹?shù)恼J為,Module是由一系列Function組成,因此其在forward的過程中,F(xiàn)unction和Variable組成了計算圖,在backward時,只需調(diào)用Function的backward就得到結(jié)果,因此Module不需要再定義backward。

Module不僅包括了Function,還包括了對應(yīng)的參數(shù),以及其他函數(shù)與變量,這是Function所不具備的。

module 是 pytorch 組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本方式。Module 包含了模型的參數(shù)以及計算邏輯。Function 承載了實際的功能,定義了前向和后向的計算邏輯。

Module 是任何神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基類,pytorch 中所有模型都必需是 Module 的子類。 Module 可以套嵌,構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)。一個 Module 可以通過將其他 Module 做為屬性的方式,完成套嵌。

Function 是 pytorch 自動求導(dǎo)機制的核心類。Function 是無參數(shù)或者說無狀態(tài)的,它只負責(zé)接收輸入,返回相應(yīng)的輸出;對于反向,它接收輸出相應(yīng)的梯度,返回輸入相應(yīng)的梯度。

在調(diào)用loss.backward()時,使用的是Function子類中定義的backward()函數(shù)。

以上這篇Pytorch: 自定義網(wǎng)絡(luò)層實例就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。

相關(guān)文章

  • 一文掌握python中的時間包

    一文掌握python中的時間包

    這篇文章主要介紹了python中的時間包,主要包括datetime時間包,獲取當(dāng)前時間,獲取時間間隔及時間對象轉(zhuǎn)時間字符串的相關(guān)知識,本文通過示例代碼給大家介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下
    2022-08-08
  • Python3如何使用tabulate打印數(shù)據(jù)

    Python3如何使用tabulate打印數(shù)據(jù)

    這篇文章主要介紹了Python3如何使用tabulate打印數(shù)據(jù),文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下
    2020-09-09
  • Python?dateutil庫簡化日期時間處理利器使用場景實踐

    Python?dateutil庫簡化日期時間處理利器使用場景實踐

    在Python中,處理日期和時間是常見的任務(wù)之一,dateutil庫是Python標(biāo)準(zhǔn)庫中datetime模塊的擴展,提供了許多方便的工具和函數(shù),簡化了日期和時間的操作
    2023-12-12
  • python datetime時間格式的相互轉(zhuǎn)換問題

    python datetime時間格式的相互轉(zhuǎn)換問題

    這篇文章主要介紹了python datetime時間格式的相互轉(zhuǎn)換問題,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下
    2020-06-06
  • Python+PyQt5開發(fā)一個截圖工具

    Python+PyQt5開發(fā)一個截圖工具

    這篇文章主要為大家詳細介紹了如何使用Python和PyQt5開發(fā)一個截圖工具,文中的示例代碼講解詳細,感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下
    2024-12-12
  • 基于Python的A*算法解決八數(shù)碼問題實現(xiàn)步驟

    基于Python的A*算法解決八數(shù)碼問題實現(xiàn)步驟

    這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何基于Python的A*算法解決八數(shù)碼問題的實現(xiàn)步驟,文中介紹了八數(shù)碼問題及其求解方法,通過啟發(fā)式搜索算法,特別是A*算法,可以有效地解決八數(shù)碼問題,,需要的朋友可以參考下
    2024-11-11
  • 一文帶你學(xué)會Python?Flask框架設(shè)置響應(yīng)頭

    一文帶你學(xué)會Python?Flask框架設(shè)置響應(yīng)頭

    本篇博客我們將帶大家全面了解Python中Flask框架關(guān)于請求的相關(guān)設(shè)置的相關(guān)知識,文中的示例代碼講解詳細,對我們學(xué)習(xí)Python有一定幫助,需要的可以參考一下
    2023-01-01
  • Python 微信之獲取好友昵稱并制作wordcloud的實例

    Python 微信之獲取好友昵稱并制作wordcloud的實例

    今天小編就為大家分享一篇Python 微信之獲取好友昵稱并制作wordcloud的實例,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧
    2019-02-02
  • python使用7z解壓apk包的方法

    python使用7z解壓apk包的方法

    這篇文章主要介紹了python使用7z解壓apk包的方法,涉及Python的shell命令調(diào)用技巧,非常具有實用價值,需要的朋友可以參考下
    2015-04-04
  • Python各種相似度計算方法詳解

    Python各種相似度計算方法詳解

    這篇文章主要介紹了Python各種相似度計算方法詳解,在日常開發(fā)中有需要計算相似度的需求,那么今天我們就來看一下各種計算相似度的方法,對日常開發(fā)非常有幫助,需要的朋友可以參考下
    2023-07-07

最新評論

梁河县| 乐山市| 太仓市| 海安县| 腾冲县| 皮山县| 合川市| 东兰县| 尼玛县| 桦南县| 宝坻区| 安义县| 图木舒克市| 中卫市| 敦煌市| 赣州市| 大石桥市| 黄石市| 德化县| 舟山市| 大石桥市| 武山县| 德清县| 旬邑县| 依安县| 尤溪县| 临高县| 来凤县| 泾阳县| 平潭县| 乐平市| 青冈县| 济南市| 星座| 桂阳县| 常山县| 宁强县| 叙永县| 垣曲县| 鲜城| 呼和浩特市|