用Pytorch实现线性回归(Linear Regression with Pytorch)

使用pytorch写神经网络的第一步就是需要准备好数据集,设计模型(用于计算y_hat(y的预测值)),构造损失函数和优化器(使用PyTorch API),写训练周期(前馈(算loss)+反馈(算梯度)+更新(更新权重))

一:准备数据

现在使用mini-batch的方式,X和Y为3x1(可以变,但是x和y要相同)的矩阵形式。

从代码中也可以看出来,x和y都是3x1的矩阵。

二:设计模型(构造计算图)

此处使用了一个仿射模型(在pytorch中叫做线性单元)

在我们设计的例子中,我们需要设置权重w的数值,和偏置量b。

那w和b的形状(几x几的矩阵),是由y_hat和x来共同确定。

之后将y_hat和y放入loss函数中进行计算,得出loss的值(一定是一个标量)。

看下模型设计的代码:

python 复制代码
#需要继承自module ,因为module中有很多方法我们需要使用
class LinearModel(torch.nn.Module):
    def __init__(self): #构造函数 在初始化对象时默认调用的函数
        super(LinearModel,self).__init__() #super调用父类的构造
        self.linear = torch.nn.Linear(1,1) #构造一个对象 linear Unit中的w和b(linear来自父类,可以自动反向传播)
    
    def forward(self,x): #前馈需要进行的计算 发现没有backword模块,因为Module中自动根据计算图实现backword过程
        y_pred = self.linear(x)
        return y_pred

model = LinearModel() #实例化 在之后既可以使用model(x)将x传入forword中的x,求得y_pred

其中torch.nn.Linear 的使用方法如下

三:构造loss和optimizer

此处我们使用MSEloss,需要的参事时y_hat和y,就可以求出loss。

代码如下:

python 复制代码
criterion = torch.nn.MSELoss(size_average=False)

我们使用SGD优化器(不会构建计算图),代码如下

python 复制代码
optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(),lr=0.01)

四:训练过程

python 复制代码
for epoch in range(100):
    y_pred = model(x_data)  #先计算出y_hat
    loss = criterion(y_pred,y_data) #再计算出loss
    print(epoch,loss.item()) 
    
    optimizer.zero_grad()#在反馈前将梯度清0
    loss.backward()#反馈
    optimizer.step()#更新

最后打印一些相关内容

python 复制代码
# w b
print('w=',model.linear.weight.item())
print('b=',model.linear.weight.item())

#Test Model
x_test = torch.Tensor([[4.0]])
y_test = model(x_test)
print('y_pred=',y_test.data)

发现当range为1000时,已经达到了我们的预期。

五:整体流程

相关推荐
曦月逸霜2 小时前
啥是RAG 它能干什么?
人工智能·python·机器学习
AI医影跨模态组学2 小时前
Lancet Digit Health(IF=24.1)广东省人民医院刘再毅&南方医科大学南方医院梁莉等团队:基于可解释深度学习模型预测胶质瘤分子改变
人工智能·深度学习·论文·医学·医学影像·影像组学
应用市场2 小时前
AI 编程助手三强争霸(2026 版):Claude、Gemini、GPT 各自擅长什么?
人工智能·gpt
AC赳赳老秦3 小时前
供应链专员提效:OpenClaw自动跟踪物流信息、更新库存数据,异常自动提醒
java·大数据·服务器·数据库·人工智能·自动化·openclaw
脑极体3 小时前
从Token消耗到DAA增长,AI价值标尺正在重构
人工智能·重构
csdn小瓯3 小时前
LangGraph自适应工作流路由机制:从关键词匹配到智能决策的完整实现
人工智能·fastapi·langgraph
QYR-分析3 小时前
高功率飞秒激光器行业发展现状、市场机遇及未来趋势分析
大数据·人工智能
AI医影跨模态组学3 小时前
J Clin Oncol(IF=43.4)美国Cedars-Sinai医学中心等团队:基于计算组织学人工智能的晚期胰腺癌化疗选择预测性生物标志物的开发与验证
人工智能·机器学习·论文·医学·医学影像·影像组学
冬奇Lab4 小时前
RAG 系列(十六):Graph RAG——用知识图谱解决多跳关系问题
人工智能·llm
冬奇Lab4 小时前
一天一个开源项目(第101篇):OpenHuman - 真正懂你的本地优先个人 AI 超级助手
人工智能·开源·资讯