9大PyTorch最重要的操作 !!

发布时间:2024年01月12日

文章目录

前言

1. 张量创建和基本操作

2. 自动求导(Autograd)

3. 神经网络层(nn.Module)

4. 优化器(Optimizer)

5. 损失函数(Loss Function)

6. 数据加载与预处理

7. 模型保存与加载

8. 学习率调整

9. 模型评估


前言

总结9个最重要的PyTorch操作:

  • 张量创建和基本操作
  • 自动求导(Autograd)
  • 神经网络层(nn.Module)
  • 优化器(Optimizer)
  • 损失函数(Loss Function)
  • 数据加载与预处理
  • 模型保存与加载
  • 学习率调整
  • 模型评估

1. 张量创建和基本操作

PyTorch的张量类似于Numpy数组,但它们提供了GPU加速和自动求导的功能。张量的创建可以通过torch.Tensor,也可以使用torch.zeros、torch.ones等函数。

import torch

# 创建张量
a = torch.tensor([1, 2, 3])
b = torch.tensor([4, 5, 6])

# 张量加法
c = a + b
print(c)

2. 自动求导(Autograd)

  • torch.autograd 模块提供了自动求导的机制,允许记录操作以及计算梯度。
x = torch.tensor([1.0], requires_grad=True)
y = x**2
y.backward()
print(x.grad)

3. 神经网络层(nn.Module)

  • torch.nn.Module 是构建神经网络的基本组件,它可以包含各种层,例如线性层(nn.Linear)、卷积层(nn.Conv2d)等。

import torch.nn as nn

class SimpleNN(nn.Module):
      def __init__(self):
         super(SimpleNN, self).__init__()
         self.fc = nn.Linear(10, 5)

      def forward(self, x):
         return self.fc(x)

model = SimpleNN()

4. 优化器(Optimizer)

  • 优化器用于调整模型参数以减小损失函数。以下是一个使用随机梯度下降(SGD)优化器的例子。
import torch.optim as optim

optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)

5. 损失函数(Loss Function)

损失函数用于衡量模型输出与目标之间的差距。例如,交叉熵损失适用于分类问题。

loss_function = nn.CrossEntropyLoss()

6. 数据加载与预处理

  • PyTorch中的 torch.utils.data 模块提供了 Dataset DataLoader 类,用于加载和预处理数据。可以自定义数据集类来适应不同的数据格式和任务。
from torch.utils.data import DataLoader, Dataset

class CustomDataset(Dataset):
      # 实现数据集的初始化和__getitem__方法

dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=64, shuffle=True)

7. 模型保存与加载

  • 可以使用 torch.save 保存模型的状态字典,并使用 torch.load 加载模型。
# 保存模型
torch.save(model.state_dict(), 'model.pth')

# 加载模型
loaded_model = SimpleNN()
loaded_model.load_state_dict(torch.load('model.pth'))

8. 学习率调整

  • torch.optim.lr_scheduler 模块提供了学习率调整的工具。例如,可以使用 StepLR来在每个epoch之后降低学习率。
from torch.optim import lr_scheduler

scheduler = lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=5, gamma=0.1)

9. 模型评估

  • 在模型训练完成后,需要评估模型性能。在评估时,需要将模型切换到评估模式(model.eval() )并使用 torch.no_grad() 上下文管理器来避免梯度计算。
model.eval()
with torch.no_grad():
      # 运行模型并计算性能指标

参考:DOWHAT小壮

文章来源:https://blog.csdn.net/leonardotu/article/details/135549937
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