pytorch教程六(torch.nn.functonal模块)

本文详细介绍了PyTorch中的一系列卷积和池化操作函数,包括1D、2D及3D卷积与转置卷积、平均池化与最大池化等,并提供了各函数的参数说明。

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一.Convolution 函数

torch.nn.functional.conv1d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, dilation=1, groups=1)

torch.nn.functional.conv2d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, dilation=1, groups=1)

torch.nn.functional.conv3d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, dilation=1, groups=1)

对几个输入平面组成的输入信号应用1D,2D,3D卷积。

参数: - input – 输入张量的形状 (minibatch x in_channels x iT x iH x iW) - weight – 过滤器张量的形状 (out_channels, in_channels, kT, kH, kW) - bias – 可选偏置张量的形状 (out_channels) - stride– 卷积核的步长,可以是单个数字或一个元组 (sh x sw)。默认为1 - padding – 输入上隐含零填充。可以是单个数字或元组。 默认值:0

torch.nn.functional.conv_transpose1d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, output_padding=0, groups=1)

torch.nn.functional.conv_transpose2d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, output_padding=0, groups=1)

torch.nn.functional.conv_transpose3d(input, weight, bias=None, stride=1, padding=0, output_padding=0, groups=1)

在由几个输入平面组成的输入图像上应用一维,二维,三维转置卷积,有时也称为“去卷积”。

参数: - input – 输入张量的形状 (minibatch x in_channels x iT x iH x iW) - weight – 过滤器的形状 (in_channels x out_channels x kH x kW) - bias – 可选偏置的形状 (out_channels) - stride – 卷积核的步长,可以是单个数字或一个元组 (sh x sw)。默认: 1 - padding – 输入上隐含零填充。可以是单个数字或元组。 (padh x padw)。默认: 0

二.Pooling函数

torch.nn.functional.avg_pool1d(input, kernel_size, stride=None, padding=0, ceil_mode=False, count_include_pad=True)

torch.nn.functional.avg_pool2d(input, kernel_size, stride=None, padding=0, ceil_mode=False, count_include_pad=True)

torch.nn.functional.avg_pool3d(input, kernel_size, stride=None)

torch.nn.functional.max_pool1d(input, kernel_size, stride=None, padding=0, dilation=1, ceil_mode=False, return_indices=False)

torch.nn.functional.max_pool2d(input, kernel_size, stride=None, padding=0, dilation=1, ceil_mode=False, return_indices=False)

torch.nn.functional.max_pool3d(input, kernel_size, stride=None, padding=0, dilation=1, ceil_mode=False, return_indices=False)

torch.nn.functional.max_unpool1d(input, indices, kernel_size, stride=None, padding=0, output_size=None)

torch.nn.functional.max_unpool2d(input, indices, kernel_size, stride=None, padding=0, output_size=None)

torch.nn.functional.max_unpool3d(input, indices, kernel_size, stride=None, padding=0, output_size=None)

torch.nn.functional.lp_pool2d(input, norm_type, kernel_size, stride=None, ceil_mode=False)

torch.nn.functional.adaptive_max_pool1d(input, output_size, return_indices=False)

torch.nn.functional.adaptive_avg_pool2d(input, output_size)

三.非线性激活函数

torch.nn.functional.threshold(input, threshold, value, inplace=False)

torch.nn.functional.relu(input, inplace=False)

torch.nn.functional.hardtanh(input, min_val=-1.0, max_val=1.0, inplace=False)

torch.nn.functional.relu6(input, inplace=False)

torch.nn.functional.elu(input, alpha=1.0, inplace=False)

torch.nn.functional.leaky_relu(input, negative_slope=0.01, inplace=False)

torch.nn.functional.prelu(input, weight)

torch.nn.functional.rrelu(input, lower=0.125, upper=0.3333333333333333, training=False, inplace=False)

torch.nn.functional.logsigmoid(input)

torch.nn.functional.hardshrink(input, lambd=0.5)

torch.nn.functional.tanhshrink(input)

torch.nn.functional.softsign(input)

torch.nn.functional.softplus(input, beta=1, threshold=20)

torch.nn.functional.softmin(input)

torch.nn.functional.softmax(input)

torch.nn.functional.softshrink(input, lambd=0.5)

torch.nn.functional.log_softmax(input)

torch.nn.functional.tanh(input)

torch.nn.functional.sigmoid(input)

四.Normalization函数

torch.nn.functional.batch_norm(input,running_mean,running_var,weight=None,bias=None,training=False,momentum=0.1, eps=1e-05)

五.线性函数

torch.nn.functional.linear(input, weight, bias=None)

六.Dropout函数

torch.nn.functional.dropout(input, p=0.5, training=False, inplace=False)

七. 距离函数(Distance functions)

torch.nn.functional.pairwise_distance(x1, x2, p=2, eps=1e-06)

八.损失函数(Loss functions)

torch.nn.functional.nll_loss(input, target, weight=None, size_average=True)

torch.nn.functional.cross_entropy(input, target, weight=None, size_average=True)

torch.nn.functional.binary_cross_entropy(input, target, weight=None, size_average=True)

torch.nn.functional.smooth_l1_loss(input, target, size_average=True)

九.Vision functions

torch.nn.functional.pixel_shuffle(input, upscale_factor)[source]

将形状为[*, C*r^2, H, W]Tensor重新排列成形状为[C, H*r, W*r]的Tensor.

形参说明: - input (Variable) – 输入 - upscale_factor (int) – 增加空间分辨率的因子.

 

torch.nn.functional.pad(input, pad, mode='constant', value=0)[source]

填充Tensor.

目前为止,只支持2D3D填充. Currently only 2D and 3D padding supported. 当输入为4D Tensor的时候,pad应该是一个4元素的tuple (pad_l, pad_r, pad_t, pad_b ) ,当输入为5D Tensor的时候,pad应该是一个6元素的tuple (pleft, pright, ptop, pbottom, pfront, pback).

 

PyTorch是一个基于Python的科学计算库,主要针对深度学习任务。在PyTorch中,torch.nn是一个用于构建神经网络模型的模块torch.nn模块提供了一系列神经网络层和函数,方便用户构建自定义的神经网络。用户可以通过继承torch.nn.Module类来定义自己的神经网络模型。torch.nn模块中常用的类包括各种层(例如全连接层、卷积层、池化层和循环层等)、非线性激活函数和损失函数等。 在使用torch.nn模块构建神经网络时,用户需要实现模型的前向传播函数forward()。该函数定义了输入数据在神经网络中的流动方式,即通过层和函数的组合计算输出。在forward()函数中,用户可以使用已定义的层和函数进行计算,也可以实现自定义的操作。 torch.nn模块中的另一个重要概念是参数(parameter)。参数是模型中需要学习的变量,例如网络层的权重和偏置项。用户可以通过在模型中定义torch.nn.Parameter对象来创建参数,并在forward()函数中进行使用。 除了torch.nn模块外,PyTorch还提供了其他的工具和模块来辅助神经网络的训练和优化过程。例如torch.optim模块包含了各种优化算法,如随机梯度下降(SGD)、Adam等,用于更新模型中的参数。torch.utils.data模块提供了数据处理和加载的工具,方便用户使用自己的数据训练模型。 总之,torch.nn模块PyTorch中用于构建神经网络模型的重要组成部分。通过使用torch.nn的各种类和函数,用户可以方便地创建自己想要的神经网络结构,并利用PyTorch强大的计算能力和优化算法来训练和优化模型。
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