模型构造
《动手学深度学习pytorch》部分学习笔记,仅用作自己复习。
模型构造
(多层感知机的简洁实现)中含单隐藏层的多层感知机的实现方法。
首先构造 Sequential 实例,然后依次添加两个全连接层。其中第⼀层的输出⼤小为256,即隐藏层单元个数是256;第二层的输出⼤小为10,即输出层单元个数是10。这⾥我们介绍另外⼀种基于 Module 类的模型构造方法:它让模型构造更加灵活。
继承 MODULE 类来构造模型
Module 类是 nn 模块⾥提供的一个模型构造类,是所有神经网络模块的基类,我们可以继承它来定义我们想要的模型。下面继承 Module 类构造本节开头提到的多层感知机。这⾥定义的 MLP 类重载了Module 类的 __init__ 函数和 forward 函数。它们分别⽤于创建模型参数和定义前向计算。前向计算也即正向传播。
import torch
from torch import nn
class MLP(nn.Module):
# 声明带有模型参数的层,这⾥声明了两个全连接层def __init__(self, **kwargs):# 调用MLP⽗类Block的构造函数来进⾏必要的初始化。这样在构造实例时还可以指定其他函数super(MLP, self).__init__(**kwargs)self.hidden = nn.Linear(784, 256) # 隐藏层self.act = nn.ReLU()self.output = nn.Linear(256, 10) # 输出层# 定义模型的前向计算,即如何根据输入x计算返回所需要的模型输出def forward(self, x):a = self.act(self.hidden(x))return self.output(a)
以上的 MLP 类中⽆须定义反向传播函数。系统将通过自动求梯度而自动生成反向传播所需的backward 函数。
我们可以实例化 MLP 类得到模型变量 net 。下⾯的代码初始化 net 并传⼊输⼊数据 X 做⼀次前向计算。其中, net(X) 会调用 MLP 继承⾃ Module 类的 __call__ 函数,这个函数将调用 MLP 类定义的forward 函数来完成前向计算。
X = torch.rand(2, 784)
net = MLP()
print(net)
net(X)
输出:
MLP(
(hidden): Linear(in_features=784, out_features=256, bias=True)
(act): ReLU()
(output): Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
)
tensor([[-0.1798, -0.2253, 0.0206, -0.1067, -0.0889, 0.1818,
-0.1474, 0.1845,
-0.1870, 0.1970],
[-0.1843, -0.1562, -0.0090, 0.0351, -0.1538, 0.0992,
-0.0883, 0.0911,
-0.2293, 0.2360]], grad_fn=<ThAddmmBackward>)
这⾥并没有将 Module 类命名为 Layer (层)或者 Model (模型)之类的名字,这是因为该类是一个可供自由组建的部件。它的子类既可以是一个层(如PyTorch提供的 Linear 类),又可以是⼀个模型(如这里定义的 MLP 类),或者是模型的一个部分。我们下面通过两个例⼦来展示它的灵活性。
MODULE 的子类
Module 类是⼀个通用的部件。事实上,PyTorch还实现了继承自 Module 的可以⽅便构建模型的类: 如 Sequential 、 ModuleList 和 ModuleDict 等等。
Sequential 类
当模型的前向计算为简单串联各个层的计算时, Sequential 类可以通过更加简单的⽅式定义模型。这正是 Sequential 类的目的:它可以接收⼀个子模块的有序字典(OrderedDict)或者一系列⼦模块作为参数来逐一添加 Module 的实例,⽽模型的前向计算就是将这些实例按添加的顺序逐⼀计算。
下⾯我们实现一个与 Sequential 类有相同功能的 MySequential 类。
class MySequential(nn.Module):from collections import OrderedDictdef __init__(self, *args):super(MySequential, self).__init__()if len(args) == 1 and isinstance(args[0], OrderedDict): # 如果传入的是⼀个OrderedDictfor key, module in args[0].items():self.add_module(key, module) # add_module⽅法会将module添加进self._modules(⼀个OrderedDict)else: # 传入的是一些Modulefor idx, module in enumerate(args):self.add_module(str(idx), module)def forward(self, input):# self._modules返回⼀个 OrderedDict,保证会按照成员添加时的顺序遍历成for module in self._modules.values():input = module(input)return input
⽤ MySequential 类来实现前⾯描述的 MLP 类,并使⽤随机初始化的模型做⼀次前向计算。
net = MySequential(nn.Linear(784, 256),nn.ReLU(),nn.Linear(256, 10),)
print(net)
net(X)
输出:
MySequential(
(0): Linear(in_features=784, out_features=256, bias=True)
(1): ReLU()
(2): Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
)
tensor([[-0.0100, -0.2516, 0.0392, -0.1684, -0.0937, 0.2191,
-0.1448, 0.0930,
0.1228, -0.2540],
[-0.1086, -0.1858, 0.0203, -0.2051, -0.1404, 0.2738,
-0.0607, 0.0622,
0.0817, -0.2574]], grad_fn=<ThAddmmBackward>)
ModuleList 类
ModuleList 接收⼀个⼦模块的列表作为输入,然后也可以类似List那样进行append和extend操作:
net = nn.ModuleList([nn.Linear(784, 256), nn.ReLU()])
net.append(nn.Linear(256, 10)) # # 类似List的append操作
print(net[-1]) # 类似List的索引访问
print(net)
输出:Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
ModuleList(
(0): Linear(in_features=784, out_features=256, bias=True)
(1): ReLU()
(2): Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
)
ModuleDict 类
ModuleDict 接收⼀个子模块的字典作为输入, 然后也可以类似字典那样进⾏添加访问操作:
net = nn.ModuleDict({'linear': nn.Linear(784, 256),'act': nn.ReLU(),
})
net['output'] = nn.Linear(256, 10) # 添加
print(net['linear']) # 访问
print(net.output)
print(net)
输出:
Linear(in_features=784, out_features=256, bias=True)
Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
ModuleDict(
(act): ReLU()
(linear): Linear(in_features=784, out_features=256, bias=True)
(output): Linear(in_features=256, out_features=10, bias=True)
)
构造复杂的模型
上⾯介绍的这些类可以使模型构造更加简单,且不需要定义 forward 函数,但直接继承 Module类可以极大地拓展模型构造的灵活性。下⾯我们构造⼀个稍微复杂点的网络 FancyMLP 。在这个网络中,我们通过 get_constant 函数创建训练中不被迭代的参数,即常数参数。在前向计算中,除了使用创建的常数参数外,我们还使用 Tensor 的函数和Python的控制流,并多次调⽤相同的层。
class FancyMLP(nn.Module):# 初始化def __init__(self, **kwargs):super(FancyMLP, self).__init__(**kwargs)self.rand_weight = torch.rand((20, 20),requires_grad=False) # 不可训练参数(常数参数)self.linear = nn.Linear(20, 20)# 前向计算def forward(self, x):x = self.linear(x)# 使用创建的常数参数,以及nn.functional中的relu函数和mm函数x = nn.functional.relu(torch.mm(x, self.rand_weight.data) +1)# 复用全连接层。等价于两个全连接层共享参数x = self.linear(x)# 控制流,这里我们需要调用item函数来返回标量进⾏比较while x.norm().item() > 1:x /= 2if x.norm().item() < 0.8:x *= 10return x.sum()
在这个 FancyMLP 模型中,我们使用了常数权重 rand_weight (注意它不是可训练模型参数)、做了矩阵乘法操作( torch.mm )并重复使⽤了相同的 Linear 层。下面我们来测试该模型的前向计算。
X = torch.rand(2, 20)
net = FancyMLP()
print(net)
net(X)
输出:
FancyMLP(
(linear): Linear(in_features=20, out_features=20, bias=True)
)
tensor(0.8432, grad_fn=<SumBackward0>)
因为 FancyMLP 和 Sequential 类都是 Module 类的子类,所以可以嵌套调用它们。
class NestMLP(nn.Module):def __init__(self, **kwargs):super(NestMLP, self).__init__(**kwargs)self.net = nn.Sequential(nn.Linear(40, 30), nn.ReLU())def forward(self, x):return self.net(x)
net = nn.Sequential(NestMLP(), nn.Linear(30, 20), FancyMLP())
X = torch.rand(2, 40)
print(net)
net(X)
输出:
Sequential(
(0): NestMLP(
(net): Sequential(
(0): Linear(in_features=40, out_features=30, bias=True)
(1): ReLU()
)
)
(1): Linear(in_features=30, out_features=20, bias=True)
(2): FancyMLP(
(linear): Linear(in_features=20, out_features=20, bias=True)
)
)
tensor(14.4908, grad_fn=<SumBackward0>)
小结
- 可以通过继承 Module 类来构造模型。
- Sequential 、 ModuleList 、 ModuleDict 类都继承自 Module 类。
- 虽然 Sequential 等类可以使模型构造更加简单,但直接继承 Module 类可以极⼤地拓展模型构造的灵活性
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2022/11/19 21:17:16 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机...
win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”问题的解决方法在win7系统关机时如果有升级系统的或者其他需要会直接进入一个 等待界面,在等待界面中我们需要等待操作结束才能关机,虽然这比较麻烦,但是对系统进行配置和升级…...
2022/11/19 21:17:15 - 台式电脑显示配置100%请勿关闭计算机,“准备配置windows 请勿关闭计算机”的解决方法...
有不少用户在重装Win7系统或更新系统后会遇到“准备配置windows,请勿关闭计算机”的提示,要过很久才能进入系统,有的用户甚至几个小时也无法进入,下面就教大家这个问题的解决方法。第一种方法:我们首先在左下角的“开始…...
2022/11/19 21:17:14 - win7 正在配置 请勿关闭计算机,怎么办Win7开机显示正在配置Windows Update请勿关机...
置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题,电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update,请勿关机”(如下图所示),而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢?一切都是正常操作的,为什么开时机呈现“正…...
2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57