pytorch conv2d函数参数group的作用

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### PyTorch `nn.Conv2d` 中 `groups` 参数的作用PyTorch中的`torch.nn.Conv2d()`函数里,`groups`参数用于指定输入通道被分成多少个组来进行卷积操作[^1]。当设置`groups=1`时,默认情况下所有的输入通道共同参与计算每一个输出通道;而如果设定了大于1的值,则会将输入按照设定的数量分割成若干子集分别独立处理。 对于分组数等于输入通道数目(`in_channels`)的情况称为深度可分离卷积(depthwise separable convolution),此时每个输入通道仅与对应的一个滤波器相乘求和得到单个特征映射[^2]。 具体来说,在标准二维空间上的离散卷积过程中引入了`groups`选项可以实现更灵活的设计模式: - 当`groups=1`时,执行常规全连接跨所有输入平面的标准卷积; - 如果`groups>1`且小于`in_channels`,则形成部分连通结构,即所谓的“混合群”(mixed group)方式; - 特别的,当`groups=in_channels`时,就构成了逐点(depth-wise)卷积形式,意味着每一条输入路径都单独通过各自的权重矩阵转换[^3]。 #### 实际应用案例展示 下面给出一段简单的Python代码来直观理解如何利用这个特性构建不同类型的层并查看其参数量变化情况: ```python import torch.nn as nn def create_conv_layer(in_ch, out_ch, kernel_size, groups): conv = nn.Conv2d( in_channels=in_ch, out_channels=out_ch, kernel_size=kernel_size, stride=1, padding=(kernel_size - 1)//2, dilation=1, groups=groups, bias=True ) return conv # 创建具有不同'groups'配置的卷积层实例 conv_default = create_conv_layer(64, 128, 3, 1) # 默认情形下的卷积层 conv_grouped = create_conv_layer(64, 128, 3, 8) # 设置为8个小组的卷积层 conv_depthwise = create_conv_layer(64, 64, 3, 64) # 深度可分离卷积的例子 print(f"Default Conv Layer Parameters Count: {sum(p.numel() for p in conv_default.parameters())}") print(f"Grouped Conv Layer Parameters Count (Groups=8): {sum(p.numel() for p in conv_grouped.parameters())}") print(f"Depthwise Separable Conv Layer Parameters Count: {sum(p.numel() for p in conv_depthwise.parameters())}") ``` 这段脚本定义了一个辅助函数用来快速创建带有特定超参组合的卷积模块,并展示了三种不同的场景下模型复杂度的变化趋势。
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