nn.Module接口怎么在pytorch中使用

nn.Module接口怎么在pytorch中使用？相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

torch.nn 是專門為神經網絡設計的模塊化接口，nn構建于autgrad之上，可以用來定義和運行神經網絡
nn.Module 是nn中重要的類，包含網絡各層的定義，以及forward方法

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初始化部分：

def __init__(self):
  self._backend = thnn_backend
  self._parameters = OrderedDict()
  self._buffers = OrderedDict()
  self._backward_hooks = OrderedDict()
  self._forward_hooks = OrderedDict()
  self._forward_pre_hooks = OrderedDict()
  self._state_dict_hooks = OrderedDict()
  self._load_state_dict_pre_hooks = OrderedDict()
  self._modules = OrderedDict()
  self.training = True

屬性解釋：

• _parameters：字典，保存用戶直接設置的 Parameter

• _modules：子 module，即子類構造函數中的內容

• _buffers：緩存

• _backward_hooks與_forward_hooks：鉤子技術，用來提取中間變量

• training：判斷值來決定前向傳播策略

方法定義：

def forward(self, *input):
 raise NotImplementedError

沒有實際內容，用于被子類的 forward() 方法覆蓋

且 forward 方法在 __call__ 方法中被調用：

def __call__(self, *input, **kwargs):
 for hook in self._forward_pre_hooks.values():
    hook(self, input)
  if torch._C._get_tracing_state():
    result = self._slow_forward(*input, **kwargs)
  else:
    result = self.forward(*input, **kwargs)
  ...
  ...

對于自己定義的網絡，需要注意以下幾點：

1）需要繼承nn.Module類，并實現forward方法，只要在nn.Module的子類中定義forward方法，backward函數就會被自動實現（利用autograd機制）
2）一般把網絡中可學習參數的層放在構造函數中__init__()，沒有可學習參數的層如Relu層可以放在構造函數中，也可以不放在構造函數中（在forward函數中使用nn.Functional）
3）在forward中可以使用任何Variable支持的函數，在整個pytorch構建的圖中，是Variable在流動，也可以使用for，print，log等
4）基于nn.Module構建的模型中，只支持mini-batch的Variable的輸入方式，如，N*C*H*W

代碼示例：

class LeNet(nn.Module):
  def __init__(self):
    # nn.Module的子類函數必須在構造函數中執行父類的構造函數
    super(LeNet, self).__init__() # 等價與nn.Module.__init__()

    # nn.Conv2d返回的是一個Conv2d class的一個對象，該類中包含forward函數的實現
    # 當調用self.conv1(input)的時候，就會調用該類的forward函數
    self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, (5, 5)) # output (N, C_{out}, H_{out}, W_{out})`
    self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, (5, 5))
    self.fc1 = nn.Linear(256, 120)
    self.fc2 = nn.Linear(120, 84)
    self.fc3 = nn.Linear(84, 10)

  def forward(self, x):
    # F.max_pool2d的返回值是一個Variable， input:(10,1,28,28) ouput:(10, 6, 12, 12)
    x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv1(x)), (2, 2))
    # input:(10, 6, 12, 12)  output:(10,6,4,4)
    x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv2(x)), (2, 2))
    # 固定樣本個數，將其他維度的數據平鋪，無論你是幾通道，最終都會變成參數， output:(10, 256)
    x = x.view(x.size()[0], -1)
    # 全連接
    x = F.relu(self.fc1(x))
    x = F.relu(self.fc2(x))
    x = F.relu(self.fc3(x))

    # 返回值也是一個Variable對象
    return x


def output_name_and_params(net):
  for name, parameters in net.named_parameters():
    print('name: {}, param: {}'.format(name, parameters))


if __name__ == '__main__':
  net = LeNet()
  print('net: {}'.format(net))
  params = net.parameters() # generator object
  print('params: {}'.format(params))
  output_name_and_params(net)

  input_image = torch.FloatTensor(10, 1, 28, 28)

  # 和tensorflow不一樣，pytorch中模型的輸入是一個Variable，而且是Variable在圖中流動，不是Tensor。
  # 這可以從forward中每一步的執行結果可以看出
  input_image = Variable(input_image)

  output = net(input_image)
  print('output: {}'.format(output))
  print('output.size: {}'.format(output.size()))

看完上述內容，你們掌握nn.Module接口怎么在pytorch中使用的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！