Pytorch中Group Normalization的具体实现

Group Normalization (GN) 是一种用于深度神经网络中的归一化方法,它将每个样本划分为小组,并在每个小组内进行标准化。与批归一化(Batch Normalization)不同,Group Normalization 不依赖于小批量数据,因此在训练和推断过程中的性能更加稳定

下面是 Group Normalization 的具体实现步骤:

  1. 输入:

    • 输入张量 x,形状为 (N, C, H, W, D),其中:
      • N 是批次大小(batch size),
      • C 是通道数(channels),
      • H、W、D 是空间维度。
  2. 小组划分:

    • 通道维度 C 分成 G 个小组(groups),其中 G 是 Group Normalization 中的一个超参数。
    • 每个小组包含 C/G 个通道。
  3. 计算均值和方差:

    • 对于每个小组 g,计算该小组内的均值 mu_g 和方差 sigma_g:其中 epsilon 是一个小的正数,用于稳定计算。

    • 标准化: 对于每个通道 i 和小组 g,使用计算得到的均值和方差对输入进行标准化:

    • 缩放和平移: 对于每个通道 i 和小组 g,引入可学习的缩放因子 gamma_i 和平移因子 beta_i,通过线性变换调整标准化后的值:其中 gamma_i 和 beta_i 是与通道相关的可学习参数。

    • **输出:**输出张量 y 是经过 Group Normalization 处理后的结果。

    • 在 PyTorch 中,可以通过 nn.GroupNorm 模块来实现 Group Normalization。以下是一个简化的例子:

      python 复制代码
      import torch
      import torch.nn as nn
      
      # 输入张量 x 的形状为 (N, C, H, W, D)
      x = torch.randn((32, 64, 128, 128, 128))
      
      # Group Normalization,其中 G=4
      gn = nn.GroupNorm(num_groups=4, num_channels=64)
      y = gn(x)

      在这个例子中,num_groups 指定了小组的数量,即 G,而 num_channels 指定了输入张量的通道数 C。 Group Normalization 的具体实现在 PyTorch 内部进行了高效计算。

相关推荐
Ma0407132 分钟前
【论文阅读17】-LLM-TSFD:一种基于大型语言模型的工业时间序列人机回路故障诊断方法
人工智能·语言模型·自然语言处理
zskj_zhyl16 分钟前
解构智慧养老:当科技成为银发族的“隐形守护者”
大数据·人工智能·科技·物联网
点云SLAM30 分钟前
Exhaustive英文单词学习
人工智能·学习·exhaustive·英文单词学习·雅思备课·全面的
卡索(CASO)汽车调查1 小时前
卡索(CASO)汽车调查:数据智能时代,汽车产业竞争格局与战略升维路径探析
大数据·人工智能·汽车·神秘顾客·汽车密采·神秘人·汽车研究
笨鸟笃行1 小时前
人工智能备考——2.1.1-2.1.5总结
人工智能·学习
晨非辰1 小时前
【数据结构】排序详解:从快速排序分区逻辑,到携手冒泡排序的算法效率深度评测
运维·数据结构·c++·人工智能·后端·深度学习·排序算法
能来帮帮蒟蒻吗1 小时前
深度学习(4)—— Pytorch快速上手!从零搭建神经网络
人工智能·pytorch·深度学习
Blossom.1181 小时前
大模型知识蒸馏实战:从Qwen-72B到Qwen-7B的压缩艺术
大数据·人工智能·python·深度学习·算法·机器学习·pygame
pingao1413781 小时前
零启动风速+多参数集成:金属超声波传感器的技术突破
人工智能·科技
wshzd2 小时前
LLM之Agent(二十八)|AI音视频转笔记方法揭秘
人工智能·笔记