Mr.Jcak
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Batch Normalization原理及pytorch的nn.BatchNorm2d函数

下面通过举个例子来说明Batch Normalization的原理，我们假设在网络中间经过某些卷积操作之后的输出的feature map的尺寸为4×3×2×2，4为batch的大小，3为channel的数目，2×2为feature map的长宽

整个BN层的运算过程如下图：

Batch Normalization原理及pytorch的nn.BatchNorm2d函数_第1张图片

上图中，batch size一共是4, 对于每一个batch的feature map的size是3×2×2 

对于所有batch中的同一个channel的元素进行求均值与方差，比如上图，对于所有的batch，都拿出来最后一个channel，一共有4×2×2=16个元素

然后求区这16个元素的均值与方差。求取完了均值与方差之后，对于这16个元素中的每个元素进行减去求取得到的均值，并除以方差，然后乘以gamma加上beta，公式如下：

Batch Normalization原理及pytorch的nn.BatchNorm2d函数_第2张图片

 因为求取的均值与方差是对于所有batch中的同一个channel进行求取，batch normalization中的batch体现在这个地方

在pytorch求取batch normalization的函数是nn.BatchNorm2d()，其传入参数是channels数，例如上面的例子中，

nn.BatchNorm2d(3)

 

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