卷積神經網路 基礎篇

2021-10-25 10:32:12 字數 2082 閱讀 6280

import torch

# 定義輸入、輸出通道

in_channels, out_channels =5,

10# 定義影象尺寸

width, height =

100,

100# 定義卷積核的大小,下式表示大小為3*3的正方形,同時,卷積核的通道數與輸入影象的通道數一致,均為5

kernel_size =

3# 定義一次輸入影象的數量

batch_size =

1input

= torch.randn(batch_size,

in_channels,

width,

height)

# out_channels 決定了卷積核的數量, 即一共有10個3*3*5的卷積核

conv_layer = torch.nn.conv2d(in_channels,

out_channels,

kernel_size=kernel_size)

output = conv_layer(

input

)print

(input

.shape)

print

(output.shape)

print

(conv_layer.weight.shape)

torch.size([1, 5, 100, 100])

torch.size([1, 10, 98, 98])

torch.size([10, 5, 3, 3])

有時,我們希望獲得與原影象相同大小的卷積後的影象,這時需要屬性padding,預設為0

conv_layer_with_padding = torch.nn.conv2d(in_channels,

out_channels,

padding=1,

kernel_size = kernel_size)

output_with_padding = conv_layer_with_padding(

input

)print

(output_with_padding.shape)

torch.size([1, 10, 100, 100])
還有時,我們希望再次降低網路的大小,以降低運算量。此時引入卷積核移動步長stride的概念,預設為1

conv_layer_with_stride = torch.nn.conv2d(in_channels,

out_channels,

stride=2,

kernel_size=kernel_size)

output_with_stride = conv_layer_with_stride(

input

)print

(output_with_stride.shape)

torch.size([1, 10, 49, 49])
下取樣與卷積無本質區別,不同的在於目的。下取樣的目的是將資料維度再次減少。

最常用的下取樣手段是max pooling 最大池化。

input=[

3,4,

6,5,

2,4,

6,8,

1,6,

7,8,

9,7,

4,6,

]input

= torch.tensor(

input

).view(1,

1,4,

4)maxpooling_layer = torch.nn.maxpool2d(kernel_size=2)

# 注意,我們將kernel_size設為2,此時stride預設也為2

output = maxpooling_layer(

input

)print

(output)

tensor([[[[4., 8.],

[9., 8.]]]])

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