pytorch自定义新层demo_pytorch定义自己的新层(非官方example)

本文介绍了如何在PyTorch中自定义新层,通过一个简单的例子展示了如何创建一个权重求和层,该层接受[x, y]作为输入并输出z=a*x+b*y。通过训练数据,证明了自定义层具有学习参数的能力,并讨论了实现自定义层的关键要点,包括继承nn.Module,权重类型为Parameter,以及实现__init__和forward函数。" 115829788,10552313,解决MATLAB MCR运行及转换为jar包的问题,"['MATLAB开发', 'MCR运行环境', 'Java接口', '软件兼容性']

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一、解析层的结构

首先我们通过分析官方的源码了解一下什么是层,它包含哪些结构,成员是啥等。

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

self.weight = nn.Parameter(torch.Tensor(output_features, input_features))

if bias:

self.bias = nn.Parameter(torch.Tensor(output_features))

else:

self.register_parameter('bias', None)

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):

return LinearFunction.apply(input, self.weight, self.bias)

上面的源码是官方的线性层实现方式。

参数含义:

input_features是输入向量长度,output_features是输出向量的长度

input调用该类时的输入

Linear层包含两个内部参数,也就是我们说的层的权

### PyTorch 初学者示例代码教程 对于初学者而言,探索 PyTorch 的最佳方式之一是从官方提供的简单实例入手。这些例子不仅有助于理解框架的基础概念,还能展示如何构建和训练神经网络模型。 #### 图像分类任务入门脚本 为了帮助手快速上手,许多项目会提供 `tutorial` 文件夹,在其中可以找到适合入门级别的 Python 脚本[^2]。例如: ```bash python tutorial/example.py ``` 此命令用于执行位于 `tutorial` 目录下的 `example.py` 文件,该文件通常包含了完整的图像分类流程实现,包括数据加载、模型定义以及训练过程等重要环节。 #### 完整的 MNIST 数据集卷积神经网络 (CNN) 实现 下面给出的是基于 PyTorch 构建的一个简易 CNN 来处理经典的 MNIST 手写数字识别问题的完整代码片段: ```python import torch from torchvision import datasets, transforms from torch.utils.data import DataLoader import torch.nn.functional as F class Net(torch.nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = torch.nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=32, kernel_size=(5, 5)) self.pool = torch.nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.fc1 = torch.nn.Linear(in_features=32 * 12 * 12, out_features=128) def forward(self, x): batch_size = x.size()[0] x = self.pool(F.relu(self.conv1(x))) x = x.view(batch_size, -1) x = F.relu(self.fc1(x)) return x transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), ]) train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, download=True, transform=transform) batch_size = 64 learning_rate = 0.001 num_epochs = 5 device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu' model = Net().to(device=device) criterion = torch.nn.CrossEntropyLoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) for epoch in range(num_epochs): model.train() loader_train = DataLoader(train_dataset, shuffle=True, batch_size=batch_size) for i, data in enumerate(loader_train): inputs, labels = data[0].to(device), data[1].to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() print('Finished Training') ``` 这段代码展示了如何利用 PyTorch 创建并训练一个简单的卷积神经网络来解决 MNIST 数字识别的任务。通过调整超参数设置如批次大小 (`batch_size`) 和学习率 (`learning_rate`) 可以进一步优化性能表现[^1]。
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