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
秦歌6662 小时前
DeepAgents框架详解和文件后端
人工智能·langchain
测试员周周2 小时前
【Appium 系列】第06节-页面对象实现 — LoginPage 实战
开发语言·前端·人工智能·python·功能测试·appium·测试用例
霸道流氓气质2 小时前
基于 Milvus Lite 的 Spring AI RAG 向量库实践方案与示例
人工智能·spring·milvus
ar01233 小时前
AR巡检平台:构筑智能巡检新模式的数字化引擎
人工智能·ar
语音之家3 小时前
【预讲会征集】ACL 2026 论文预讲会
人工智能·论文·acl
碳基硅坊3 小时前
电商场景下的商品自动识别与辅助上架
人工智能
熊猫钓鱼>_>3 小时前
强化学习与决策优化:从理论到工程落地的完整指南
人工智能·llm·强化学习·rl·马尔可夫·mdp·决策过程
-柚子皮-3 小时前
强化学习DPO算法
人工智能
tzc_fly3 小时前
AnisoAlign:各向异性模态对齐
人工智能·深度学习·机器学习