要想知道pytorch中的实现线性回归的程序运行原理,需要先知道:
class Dog(): #定义了一个Dog类,相当于模板
name = "大黄" #类中的一个属性
def __init__(self): #构造方法,用于初始化数据
print("是一条狗")
def eat(self): #方法:函数在类中专门有个称呼,叫做方法
print("要吃东西" )
def roll(self):
print("要打滚")
def listen(): #函数:它在类外面
print("大黄汪汪叫")
Bob=Dog() #类的实例化
print(Bob)
我们再看第二个例子:
class Person: #父类
def __init__(self,name,gender):
self.name = name
self.gender = gender
def printinfo(self):
print(self.name,self.gender)
class Stu(Person): #子类
def __init__(self,name,gender,school):
super(Stu, self).__init__(name,gender) # 使用父类的初始化方法来初始化子类
self.school = school
def printinfo(self): # 对父类的printinfo方法进行重写
print(self.name,self.gender,self.school)
上面两个例子对类、对象、方法都做了很好的说明,搞懂了就可以调用pytorch中的API实现一个简单的线性回归,代码如下:
import torch
import numpy as np
from torch.autograd import Variable
from torch import nn
from torch.optim import SGD
import matplotlib.pyplot as plt
#创建数据
x_train = np.array([[3.3], [4.4], [5.5], [6.71], [6.93], [4.168],
[9.779], [6.182], [7.59], [2.167], [7.042],
[10.791], [5.313], [7.997], [3.1]], dtype=np.float32)
y_train = np.array([[1.7], [2.76], [2.09], [3.19], [1.694], [1.573],
[3.366], [2.596], [2.53], [1.221], [2.827],
[3.465], [1.65], [2.904], [1.3]], dtype=np.float32)
#转成Tensor类型
x_train = torch.Tensor(x_train)
y_train = torch.Tensor(y_train)
plt.plot(x_train.data.numpy(), y_train.data.numpy(), 'bo', label='real')
plt.show()
#1 定义模型
class LR(nn.Module): #nn.Module是一个父类,LR是一个子类,这个写法是子类对父类的继承
def __init__(self): #在LR这个类中定义一个构造函数,用于对象的初始化
super(LR,self).__init__() #调用父类初始化方法来初始化子类
self.linear = nn.Linear(1,1) #Linear(1,1)中的参数是输入1,输出1
def forward(self,x_train):
out = self.linear(x_train)
return out
#2 实例化模型 实例化优化器 实例化损失函数
mylinear = LR()
optimizer = SGD(mylinear.parameters(),0.001)
loss_fn = nn.MSELoss()
# 3 循环,进行梯度更新
max_iteration = 100 #最大迭代次数
for i in range(max_iteration):
#得到预测值
y_predict = mylinear(x_train) #通过调用定义的模型获得预测值
#计算损失函数
loss = loss_fn(y_predict,y_train)
#梯度置位零
optimizer.zero_grad()
#反向传播
loss.backward()
#参数更新
optimizer.step()
params = list(mylinear.parameters())
if i%10 == 0: #每更新10次,打印一次输出结果
print(loss.item()) #打印损失函数的值
# print(mylinear.parameters().item()) #也可以打印线性模型中的参数
plt.plot(x_train.data.numpy(), y_train.data.numpy(), 'bo', label='real')
plt.plot(x_train.data.numpy(), y_predict.data.numpy(), 'ro', label='estimated')
plt.legend()
plt.show()