Pytorch学习笔记(二):nn.Conv2d()函数详解

简介: 这篇文章是关于PyTorch中nn.Conv2d函数的详解,包括其函数语法、参数解释、具体代码示例以及与其他维度卷积函数的区别。

1.函数语法格式

nn. Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size, stride=1, padding=0,dilation=1, groups=1, bias=True, padding_mode= 'zeros' )

这个函数是二维卷积最常用的卷积方式,在pytorch的nn模块中,封装了nn.Conv2d()类作为二维卷积的实现。使用方法和普通的类一样,先实例化再使用。

2.参数解释

  • in_channels:输入的四维张量[N, C, H, W]中的C,也就是说输入张量的channels数。这个形参是确定权重等可学习参数的shape所必需的。
  • out_channels:也很好理解,即期望的四维输出张量的channels数,不再多说。
  • kernel_size:卷积核的大小,一般我们会使用5x5、3x3这种左右两个数相同的卷积核,因此这种情况只需要写kernel_size = 5这样的就行了。如果左右两个数不同,比如3x5的卷积核,那么写作kernel_size = (3, 5),注意需要写一个tuple,而不能写一个列表(list)。
  • stride = 1:卷积核在图像窗口上每次平移的间隔,即所谓的步长。这个概念和Tensorflow等其他框架没什么区别,不再多言。
  • padding:这是Pytorch与Tensorflow在卷积层实现上最大的差别
    padding也就是指图像填充,后面的int型常数代表填充的多少(行数、列数),默认为0。需要注意的是这里的填充包括图像的上下左右,以padding=1为例,若原始图像大小为32_32,那么padding后的图像大小就变成了34_34,而不是33*33。
    Pytorch不同于Tensorflow的地方在于,Tensorflow提供的是padding的模式,比如same、valid,且不同模式对应了不同的输出图像尺寸计算公式。而Pytorch则需要手动输入padding的数量,当然,Pytorch这种实现好处就在于输出图像尺寸计算公式是唯一的,也就是
    在这里插入图片描述
     当然,上面的公式过于复杂难以记忆。大多数情况下的kernel_size、padding左右两数均相同,且不采用空洞卷积(dilation默认为1),因此只需要记 O = (I - K + 2P)/ S +1这种在深度学习课程里学过的公式就好了。
  • dilation:这个参数决定了是否采用空洞卷积,默认为1(不采用)。从中文上来讲,这个参数的意义从卷积核上的一个参数到另一个参数需要走过的距离,那当然默认是1了,毕竟不可能两个不同的参数占同一个地方吧(为0)。更形象和直观的图示可以观察Github上的Dilated convolution animations,展示了dilation=2的情况。
  • groups:决定了是否采用分组卷积,groups参数可以参考groups参数详解
  • bias:即是否要添加偏置参数作为可学习参数的一个,默认为True。
  • padding_mode:即padding的模式,默认采用零填充。

3.具体代码

import torch
import torch.nn as nn
class GhostModule(nn.Module):
    def __init__(self, in_channels,out_channels,s=2, kernel_size=1,stride=1, use_relu=True):
        super(GhostModule, self).__init__()
        intrinsic_channels = out_channels//s
        ghost_channels = intrinsic_channels * (s - 1)

        self.primary_conv = nn.Sequential(
            nn.Conv2d(in_channels=in_channels, out_channels=intrinsic_channels, kernel_size=kernel_size, stride=stride,
                          padding=kernel_size // 2, bias=False),
            nn.BatchNorm2d(intrinsic_channels), # 对数据进行归一化处理
            nn.ReLU(inplace=True) if use_relu else nn.Sequential() #
        )

        self.cheap_op = DW_Conv3x3BNReLU(in_channels=intrinsic_channels, out_channels=ghost_channels, stride=stride,groups=intrinsic_channels)

    def forward(self, x):
        y = self.primary_conv(x)
        z = self.cheap_op(y)
        out = torch.cat([y, z], dim=1)
        return out
def DW_Conv3x3BNReLU(in_channels,out_channels,stride,groups=1):
    return nn.Sequential(
            nn.Conv2d(in_channels=in_channels, out_channels=out_channels, kernel_size=3, stride=stride, padding=1,groups=groups, bias=False),
            nn.BatchNorm2d(out_channels),
            nn.ReLU6(inplace=True)
        )

model = GhostModule(3,16)
print(model)

运行结果
在这里插入图片描述

4.Conv1d/Conv2d/Conv3d

三者区别:参考链接

目录
相关文章
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(五):nn.AdaptiveAvgPool2d()函数详解
PyTorch中的`nn.AdaptiveAvgPool2d()`函数用于实现自适应平均池化,能够将输入特征图调整到指定的输出尺寸,而不需要手动计算池化核大小和步长。
113 1
Pytorch学习笔记(五):nn.AdaptiveAvgPool2d()函数详解
|
1月前
|
算法 PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(九):Pytorch模型的FLOPs、模型参数量等信息输出(torchstat、thop、ptflops、torchsummary)
本文介绍了如何使用torchstat、thop、ptflops和torchsummary等工具来计算Pytorch模型的FLOPs、模型参数量等信息。
203 2
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(六):view()和nn.Linear()函数详解
这篇博客文章详细介绍了PyTorch中的`view()`和`nn.Linear()`函数,包括它们的语法格式、参数解释和具体代码示例。`view()`函数用于调整张量的形状,而`nn.Linear()`则作为全连接层,用于固定输出通道数。
88 0
Pytorch学习笔记(六):view()和nn.Linear()函数详解
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(四):nn.MaxPool2d()函数详解
这篇博客文章详细介绍了PyTorch中的nn.MaxPool2d()函数,包括其语法格式、参数解释和具体代码示例,旨在指导读者理解和使用这个二维最大池化函数。
121 0
Pytorch学习笔记(四):nn.MaxPool2d()函数详解
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(三):nn.BatchNorm2d()函数详解
本文介绍了PyTorch中的BatchNorm2d模块,它用于卷积层后的数据归一化处理,以稳定网络性能,并讨论了其参数如num_features、eps和momentum,以及affine参数对权重和偏置的影响。
152 0
Pytorch学习笔记(三):nn.BatchNorm2d()函数详解
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(七):F.softmax()和F.log_softmax函数详解
本文介绍了PyTorch中的F.softmax()和F.log_softmax()函数的语法、参数和使用示例,解释了它们在进行归一化处理时的作用和区别。
401 1
Pytorch学习笔记(七):F.softmax()和F.log_softmax函数详解
|
1月前
|
机器学习/深度学习 PyTorch 算法框架/工具
Pytorch学习笔记(八):nn.ModuleList和nn.Sequential函数详解
PyTorch中的nn.ModuleList和nn.Sequential函数,包括它们的语法格式、参数解释和具体代码示例,展示了如何使用这些函数来构建和管理神经网络模型。
84 1
|
1月前
|
PyTorch 算法框架/工具 Python
Pytorch学习笔记(十):Torch对张量的计算、Numpy对数组的计算、它们之间的转换
这篇文章是关于PyTorch张量和Numpy数组的计算方法及其相互转换的详细学习笔记。
35 0
|
1月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 监控
利用 PyTorch Lightning 搭建一个文本分类模型
利用 PyTorch Lightning 搭建一个文本分类模型
60 8
利用 PyTorch Lightning 搭建一个文本分类模型
|
1月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 数据建模
三种Transformer模型中的注意力机制介绍及Pytorch实现:从自注意力到因果自注意力
本文深入探讨了Transformer模型中的三种关键注意力机制:自注意力、交叉注意力和因果自注意力,这些机制是GPT-4、Llama等大型语言模型的核心。文章不仅讲解了理论概念,还通过Python和PyTorch从零开始实现这些机制,帮助读者深入理解其内部工作原理。自注意力机制通过整合上下文信息增强了输入嵌入,多头注意力则通过多个并行的注意力头捕捉不同类型的依赖关系。交叉注意力则允许模型在两个不同输入序列间传递信息,适用于机器翻译和图像描述等任务。因果自注意力确保模型在生成文本时仅考虑先前的上下文,适用于解码器风格的模型。通过本文的详细解析和代码实现,读者可以全面掌握这些机制的应用潜力。
59 3
三种Transformer模型中的注意力机制介绍及Pytorch实现:从自注意力到因果自注意力

热门文章

最新文章