PyTorch常用操作

0. 先决条件

安装驱动、CUDA、cuDNN，请参考：https://blog.csdn.net/liugan528/article/details/128974129

import torch
print(torch.__version__)

#查看gpu是否可用
print(torch.cuda.is_available())

#查看设备gpu个数
print(torch.cuda.device_count())

#查看torch对应CUDA版本号
print(torch.backends.cudnn.version())
print(torch.version.cuda)

1. PyTorch安装

https://pytorch.org/get-started/locally/
根据自己的配置选择相应的标签得到提示的安装指令进行安装：

• 安装完毕之后测试是否安装成功

import torch
x = torch.rand(5, 3)
print(x)

输出结果：

tensor([[0.6336, 0.6199, 0.3328, 0.9812],
        [0.5288, 0.5243, 0.9603, 0.1340],
        [0.9176, 0.2647, 0.5914, 0.9771],
        [0.5646, 0.4666, 0.6248, 0.0663],
        [0.5966, 0.4487, 0.8861, 0.4725]])

• 查看GPU驱动和CUDA是否可被pytorch启用

import torch
torch.cuda.is_available()

如果能正常启用则输出：True

2. 基本操作

2.1 Tensor与numpy的互转

函数名后面带下划线_的函数会修改Tensor本身，例如x.add_(1)会改变x，但x.add(1)会返回一个新的Tensor而x不变。
Tensor和numpy的数组可以相互转换，它们之间共享内存，如果其中一个变了另外一个也会随之改变。
Tensor转numpy

import torch
import numpy as np

a = torch.ones(3,2)
b = a.numpy()

print('a = ', a)
print('b = ', b)

print('-------------------------------------')

a.add_(1)
print('a = ', a)
print('b = ', b)

输出：

a =  tensor([[1., 1.],
        [1., 1.],
        [1., 1.]])
b =  [[1. 1.]
 [1. 1.]
 [1. 1.]]
-------------------------------------
a =  tensor([[2., 2.],
        [2., 2.],
        [2., 2.]])
b =  [[2. 2.]
 [2. 2.]
 [2. 2.]]

numpy转Tensor

import torch
import numpy as np

a = np.ones([3,2])
b = torch.from_numpy(a)

print('a = ', a)
print('b = ', b)

print('-------------------------------------')

b.add_(1)
print('a = ', a)
print('b = ', b)

输出：

a =  [[1. 1.]
 [1. 1.]
 [1. 1.]]
b =  tensor([[1., 1.],
        [1., 1.],
        [1., 1.]], dtype=torch.float64)
-------------------------------------
a =  [[2. 2.]
 [2. 2.]
 [2. 2.]]
b =  tensor([[2., 2.],
        [2., 2.],
        [2., 2.]], dtype=torch.float64)

2.2 Tensor的.cuda方法可以将Tensor转换为GPU的Tensor从而享受GPU带来的加速运算

未使用CUDA加速

import torch
x = torch.ones(5)
y = torch.zeros(5)
print(x + y)

输出：

tensor([1., 1., 1., 1., 1.])

使用CUDA加速

import torch
x = torch.ones(5)
y = torch.zeros(5)
if torch.cuda.is_available():
    x = x.cuda()
    y = y.cuda()
    print(x + y)

输出：

tensor([1., 1., 1., 1., 1.], device='cuda:0')

2.3 自动求导

import torch
from torch import autograd

x = torch.tensor(1.)
a = torch.tensor(1., requires_grad=True)
b = torch.tensor(2., requires_grad=True)
c = torch.tensor(3., requires_grad=True)

y = a ** 2 * x + b * x + c

print(a.grad, b.grad, c.grad)  # 输出 None None None

grads = autograd.grad(y, [a, b, c])

# 输出 tensor(2., dtype=torch.float64) tensor(1., dtype=torch.float64) tensor(1., dtype=torch.float64)
print(grads[0], grads[1], grads[2])