在这里丢弃法特指 倒置丢弃法(inverted dropout)。
原理:不是在输入的时候加入噪音,而是在层与层之间加入噪音,类似于正则。
图中x为上一层的输出,x'为加入了噪音的x,要求加入噪音后期望值不变。所以我们使用这个:。可以发现加入噪音后期望值为Xi,没变。
通常丢弃法使用在全连接层上。两个图的左侧是没有使用丢弃法,右侧使用了丢弃法。可以发现丢弃法按照一定的概率随机丢弃了隐藏层中的一部分。具体操作就是在利用激活函数得出h后再对h进行“丢弃”操作。
net = nn.Sequential(nn.Flatten(),
nn.Linear(784, 256),
nn.ReLU(),
# 在第一个全连接层之后添加一个dropout层
nn.Dropout(dropout1),
nn.Linear(256, 256),
nn.ReLU(),
# 在第二个全连接层之后添加一个dropout层
nn.Dropout(dropout2),
nn.Linear(256, 10))
def init_weights(m):
if type(m) == nn.Linear:
nn.init.normal_(m.weight, std=0.01)
net.apply(init_weights);
trainer = torch.optim.SGD(net.parameters(), lr=lr)
d2l.train_ch3(net, train_iter, test_iter, loss, num_epochs, trainer)
输入一个张量x就会以dropout参数为概率丢弃掉一部分
import torch
from torch import nn
from d2l import torch as d2l
def dropout_layer(X, dropout): #
assert 0 <= dropout <= 1
# 在本情况中,所有元素都被丢弃。
if dropout == 1:
return torch.zeros_like(X)
# 在本情况中,所有元素都被保留。
if dropout == 0:
return X
mask = (torch.Tensor(X.shape).uniform_(0, 1) > dropout).float()
return mask * X / (1.0 - dropout)
X= torch.arange(16, dtype = torch.float32).reshape((2, 8))
print(X)
print(dropout_layer(X, 0.))
print(dropout_layer(X, 0.5))
print(dropout_layer(X, 1.))
num_inputs, num_outputs, num_hiddens1, num_hiddens2 = 784, 10, 256, 256
dropout1, dropout2 = 0.2, 0.5
class Net(nn.Module):
def __init__(self, num_inputs, num_outputs, num_hiddens1, num_hiddens2,
is_training = True):
super(Net, self).__init__()
self.num_inputs = num_inputs
self.training = is_training
self.lin1 = nn.Linear(num_inputs, num_hiddens1)
self.lin2 = nn.Linear(num_hiddens1, num_hiddens2)
self.lin3 = nn.Linear(num_hiddens2, num_outputs)
self.relu = nn.ReLU()
def forward(self, X):
H1 = self.relu(self.lin1(X.reshape((-1, self.num_inputs))))
# 只有在训练模型时才使用dropout
if self.training == True:
# 在第一个全连接层之后添加一个dropout层
H1 = dropout_layer(H1, dropout1)
H2 = self.relu(self.lin2(H1))
if self.training == True:
# 在第二个全连接层之后添加一个dropout层
H2 = dropout_layer(H2, dropout2)
out = self.lin3(H2)
return out
net = Net(num_inputs, num_outputs, num_hiddens1, num_hiddens2)
num_epochs, lr, batch_size = 10, 0.5, 256
loss = nn.CrossEntropyLoss()
train_iter, test_iter = d2l.load_data_fashion_mnist(batch_size)
trainer = torch.optim.SGD(net.parameters(), lr=lr)
d2l.train_ch3(net, train_iter, test_iter, loss, num_epochs, trainer)