PyTorch -- Batch Normalization(BN) 快速实践

  • Batch Normalization 可以

    • 改善梯度消失/爆炸问题:前面层的梯度经过多次传递后会变得非常小(大),从而导致网络收敛速度慢(不收敛),应用 BN 可缓解
    • 加速网络收敛:BN 使得每个神经元的输入分布更加稳定
    • 减少过拟合:BN 可减少由于数据分布的变化导致的模型性能下降
    • 提高模型泛化能力:BN 使得模型对输入的微小变化更加稳定
    • 缓解超参敏感:对于 learning rate 等超参数敏感性降低
    • ...
  • Batch Normalization(BN):使 feature map 满足均值为 0,方差为 1 的分布规律

    • 如果batch size为m,则在前向传播过程中,网络中每个节点都有m个输出,所谓的Batch Normalization,就是对该层每个节点的这m个输出进行归一化再输出
    • 数学表达:每个 channel 下统计一个对应的均值和方差
      x norm = x − E x V a r x + ϵ ∗ γ + β x_{\text{norm}} = \frac{x - \mathbb{E}x}{\sqrt{Varx+\epsilon}} * \gamma + \beta xnorm=Varx+ϵ x−Ex∗γ+β
      • 其中 γ , β \gamma, \beta γ,β 为可学习的参数

  • 代码实践:

    python3 复制代码
    >>> import torch
    >>> import torch.nn as nn
    >>>
    >>> x = torch.rand(2,1,28,28)   		## *0.创建输入 x 
    >>> bn = nn.BatchNorm2d(				## *1. 创建 bn 层,
    						1,  				# -- 输入的 channel 数
    						training = False, 	# -- 是否为训练模式
    						affine = False) 	# -- 是否学习 γ β 				
    >>> out = bn(x) 						## *2 获取输出
    
    >>> # 查看相关数值 ------------------------------------------------
    >>> bn.running_mean					# 均值
    tensor([0.0507])
    >>> bn.running_var 					# 方差
    tensor([0.9080])
    >>> bn.weight						# γ
    Parameter containing:
    tensor([1.], requires_grad=True)
    >>> bn.bias							# β
    Parameter containing:
    tensor([0.], requires_grad=True)

相关推荐
老金带你玩AI5 小时前
这几天,我都是拿手机让dot帮我干活
人工智能
7yewh8 小时前
SLAM 三维空间刚体运动(2)
数据结构·人工智能·机器人·嵌入式·slam
小虎AI生活9 小时前
WorkBuddy 模型选型实操:0.03 倍的 Space-Bunny 怎么用、派什么活、避什么坑
人工智能·超级个体·一人公司·青玥ai
ai小陈9 小时前
GPU服务器租用存储验收:检查点写入与磁盘吞吐实战
运维·服务器·人工智能·ai·ssh·gpu算力
微三云马玮均—GEO源码系统 私有化部署9 小时前
消费返物业费:消费+服务趋势的必然产物!
大数据·人工智能·物联网·区块链·生活
明月_清风9 小时前
Muse 登顶 App Store 第一,SDK 直接开源:AI Agent 开始进入下一个阶段
人工智能·后端
JackSparrow4149 小时前
和AI一起将全部CSDN博文迁移到个人博客站
人工智能·程序人生·ai·github·cloudflare·astro·静态博客
55873 生态系统10 小时前
第 22 篇|社区聊天|55873 文明共建者的日常交流与协作界面
人工智能·区块链·55873全域文明生态体系·55873操作系统·55873社区聊天
搬砖的小码农_Sky10 小时前
AI Agent:如何处理Claude Code 最近版本(2026年更新)引入的模型上下文限制
人工智能·windows·ai·ai编程