李沐机器学习系列3---深度学习计算

1 层和块

1.1 定义块

用class表示层,并只需要实现构造函数和前向传播函数

python 复制代码
class MLP(nn.Module):
    # 用模型参数声明层。这里,我们声明两个全连接的层
    def __init__(self):
        # 调用MLP的父类Module的构造函数来执行必要的初始化。
        # 这样,在类实例化时也可以指定其他函数参数,例如模型参数params(稍后将介绍)
        super().__init__()
        self.hidden = nn.Linear(20, 256)  # 隐藏层
        self.out = nn.Linear(256, 10)  # 输出层

    # 定义模型的前向传播,即如何根据输入X返回所需的模型输出
    def forward(self, X):
        # 注意,这里我们使用ReLU的函数版本,其在nn.functional模块中定义。
        return self.out(F.relu(self.hidden(X)))

1.2 顺序块

python 复制代码
class MySequential(nn.Module):
    def __init__(self, *args):
        super().__init__()
        for idx, module in enumerate(args):
            # 这里,module是Module子类的一个实例。我们把它保存在'Module'类的成员
            # 变量_modules中。_module的类型是OrderedDict
            self._modules[str(idx)] = module

    def forward(self, X):
        # OrderedDict保证了按照成员添加的顺序遍历它们
        for block in self._modules.values():
            X = block(X)
        return X

1.3 前向传播函数中执行代码

可以在网络中加入任何的操作

python 复制代码
class FixedHiddenMLP(nn.Module):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        # 不计算梯度的随机权重参数。因此其在训练期间保持不变
        self.rand_weight = torch.rand((20, 20), requires_grad=False)
        self.linear = nn.Linear(20, 20)

    def forward(self, X):
        X = self.linear(X)
        # 使用创建的常量参数以及relu和mm函数
        X = F.relu(torch.mm(X, self.rand_weight) + 1)
        # 复用全连接层。这相当于两个全连接层共享参数
        X = self.linear(X)
        # 控制流
        while X.abs().sum() > 1:
            X /= 2
        return X.sum()

2 参数管理

参数访问,参数结构

参数访问

参数管理

python 复制代码
def init_xavier(m):
    if type(m) == nn.Linear:
        nn.init.xavier_uniform_(m.weight)
def init_42(m):
    if type(m) == nn.Linear:
        nn.init.constant_(m.weight, 42)

net[0].apply(init_xavier)
net[2].apply(init_42)
print(net[0].weight.data[0])
print(net[2].weight.data)

可以自定义初始化方法

python 复制代码
def my_init(m):
    if type(m) == nn.Linear:
        print("Init", *[(name, param.shape)
                        for name, param in m.named_parameters()][0])
        nn.init.uniform_(m.weight, -10, 10)
        m.weight.data *= m.weight.data.abs() >= 5

net.apply(my_init)
net[0].weight[:2]

3 自定义层

3.1 不带参数层

继承基础层,并实现前向传播

python 复制代码
import torch
import torch.nn.functional as F
from torch import nn


class CenteredLayer(nn.Module):
    def __init__(self):
        super().__init__()

    def forward(self, X):
        return X - X.mean()


3.2 带参数的层

python 复制代码
class MyLinear(nn.Module):
    def __init__(self, in_units, units):
        super().__init__()
        self.weight = nn.Parameter(torch.randn(in_units, units))
        self.bias = nn.Parameter(torch.randn(units,))
    def forward(self, X):
        linear = torch.matmul(X, self.weight.data) + self.bias.data
        return F.relu(linear)

4 读写文件

单个张量可以用save和load进行读写

加载和保存模型参数

相关推荐
禁默4 分钟前
【第四届网络安全、人工智能与数字经济国际学术会议(CSAIDE 2025】网络安全,人工智能,数字经济的研究
人工智能·安全·web安全·数字经济·学术论文
boooo_hhh2 小时前
深度学习笔记16-VGG-16算法-Pytorch实现人脸识别
pytorch·深度学习·机器学习
AnnyYoung2 小时前
华为云deepseek大模型平台:deepseek满血版
人工智能·ai·华为云
INDEMIND3 小时前
INDEMIND:AI视觉赋能服务机器人,“零”碰撞避障技术实现全天候安全
人工智能·视觉导航·服务机器人·商用机器人
慕容木木3 小时前
【全网最全教程】使用最强DeepSeekR1+联网的火山引擎,没有生成长度限制,DeepSeek本体的替代品,可本地部署+知识库,注册即可有750w的token使用
人工智能·火山引擎·deepseek·deepseek r1
南 阳3 小时前
百度搜索全面接入DeepSeek-R1满血版:AI与搜索的全新融合
人工智能·chatgpt
企鹅侠客3 小时前
开源免费文档翻译工具 可支持pdf、word、excel、ppt
人工智能·pdf·word·excel·自动翻译
冰淇淋百宝箱3 小时前
AI 安全时代:SDL与大模型结合的“王炸组合”——技术落地与实战指南
人工智能·安全
Elastic 中国社区官方博客4 小时前
Elasticsearch Open Inference API 增加了对 Jina AI 嵌入和 Rerank 模型的支持
大数据·人工智能·elasticsearch·搜索引擎·ai·全文检索·jina
美狐美颜sdk4 小时前
直播美颜工具架构设计与性能优化实战:美颜SDK集成与实时处理
深度学习·美颜sdk·第三方美颜sdk·视频美颜sdk·美颜api