pytorch：构建简单CNN

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pytorch：构建简单CNN

上图是一个简单的前馈神经网络,它接受一个输入,然后一层接着一层的输入,知道最后得到结果.

神经网络的典型训练过程如下:

定义神经网络模型,它有一些可学习的参数(或者权重);

在数据集上迭代;

通过神经网络处理输入;

计算损失(输出结果和正确值的差距大小)

将梯度反向传播会网络的参数;

更新网络的参数,主要使用如下简单的更新原则:

weight = weight - learning_rate * gradient

torch.nn只接受mini-batch的输入，也就是说我们输入的时候是必须是好几张图片同时输入。

例如：nn. Conv2d 允许输入4维的Tensor：n个样本 x n个色彩频道 x 高度 x 宽度

定义网络

代码如下：

#coding=utf-8
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
from torch.autograd import Variable

class Net(nn.Module):
    #定义Net的初始化函数，这个函数定义了该神经网络的基本结构
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__() #复制并使用Net的父类的初始化方法，即先运行nn.Module的初始化函数
        self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, 5) # 定义conv1函数的是图像卷积函数：输入为图像（1个频道，即灰度图）,输出为 6张特征图, 卷积核为5x5正方形
        self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5)# 定义conv2函数的是图像卷积函数：输入为6张特征图,输出为16张特征图, 卷积核为5x5正方形
        self.fc1   = nn.Linear(16*5*5, 120) # 定义fc1（fullconnect）全连接函数1为线性函数：y = Wx + b，并将16*5*5个节点连接到120个节点上。
        self.fc2   = nn.Linear(120, 84)#定义fc2（fullconnect）全连接函数2为线性函数：y = Wx + b，并将120个节点连接到84个节点上。
        self.fc3   = nn.Linear(84, 10)#定义fc3（fullconnect）全连接函数3为线性函数：y = Wx + b，并将84个节点连接到10个节点上。

    #定义该神经网络的向前传播函数，该函数必须定义，一旦定义成功，向后传播函数也会自动生成（autograd）
    def forward(self, x):
        x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv1(x)), (2, 2)) #输入x经过卷积conv1之后，经过激活函数ReLU（原来这个词是激活函数的意思），使用2x2的窗口进行最大池化Max pooling，然后更新到x。
        x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv2(x)), 2) #输入x经过卷积conv2之后，经过激活函数ReLU，使用2x2的窗口进行最大池化Max pooling，然后更新到x。
        x = x.view(-1, self.num_flat_features(x)) #view函数将张量x变形成一维的向量形式，总特征数并不改变，为接下来的全连接作准备。
        x = F.relu(self.fc1(x)) #输入x经过全连接1，再经过ReLU激活函数，然后更新x
        x = F.relu(self.fc2(x)) #输入x经过全连接2，再经过ReLU激活函数，然后更新x
        x = self.fc3(x) #输入x经过全连接3，然后更新x
        return x

    #使用num_flat_features函数计算张量x的总特征量（把每个数字都看出是一个特征，即特征总量），比如x是4*2*2的张量，那么它的特征总量就是16。
    def num_flat_features(self, x):
        size = x.size()[1:] # 这里为什么要使用[1:],是因为pytorch只接受批输入，也就是说一次性输入好几张图片，那么输入数据张量的维度自然上升到了4维。【1:】让我们把注意力放在后3维上面
        num_features = 1
        for s in size:
            num_features *= s
        return num_features


net = Net()
net

构建网络的输出：

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总结

pytorch初学里CNN神经网络模块。