class BCPLoss(torch.nn.Module): def __init__(self, eps=1e-6): super(BCPLoss, self).__init__() self.eps = eps def forward(self, x, y): # Calculate BCP feature bcp_x = self._bcp(x) bcp_y = self._bcp(y) # Calculate BCP Loss loss = torch.mean((bcp_x - bcp_y) ** 2) loss = torch.clamp(loss, min=self.eps) return loss def _bcp(self, x): # Calculate bright channel feature bcp = torch.mean(torch.abs(x), dim=(2, 3), keepdim=True) bcp = F.relu(bcp) return bcp

这段代码是用来实现 Bright Channel Prior Loss (BCP Loss) 的，是一种图像去雾的损失函数。该损失函数的计算过程分为两步，第一步是计算输入图片 x 和目标图片 y 的亮度通道，即 Bright Channel Feature。第二步是计算两者之间的差异，即 BCP Loss。其中，eps 表示一个极小的常数，用来防止除数为0的情况发生。

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class LayerNorm(nn.Module): def __init__(self, features, eps=1e-6): super(LayerNorm, self).__init__() self.gamma = nn.Parameter(torch.ones(features)) self.beta = nn.Parameter(torch.zeros(features)) self.eps = eps

这是一个使用 PyTorch 实现的 Layer Normalization 模块。Layer Normalization 是一种常用的神经网络正则化方法，与 Batch Normalization 相比，它不需要按批次计算均值和方差，而是在每个样本上计算均值和方差。它的实现方式是在每个神经元的输入上进行归一化，即将输入减去均值并除以方差。这个模块中，features 表示输入特征的数量，eps 是一个小的常数，用于防止方差为 0 的情况。 self.gamma 和 self.beta 分别是可学习的缩放因子和偏移因子，用于对归一化后的值进行缩放和平移。

class MLP(nn.Module): def __init__( self, input_size: int, output_size: int, n_hidden: int, classes: int, dropout: float, normalize_before: bool = True ): super(MLP, self).__init__() self.input_size = input_size self.dropout = dropout self.n_hidden = n_hidden self.classes = classes self.output_size = output_size self.normalize_before = normalize_before self.model = nn.Sequential( nn.Linear(self.input_size, n_hidden), nn.Dropout(self.dropout), nn.ReLU(), nn.Linear(n_hidden, self.output_size), nn.Dropout(self.dropout), nn.ReLU(), ) self.after_norm = torch.nn.LayerNorm(self.input_size, eps=1e-5) self.fc = nn.Sequential( nn.Dropout(self.dropout), nn.Linear(self.input_size, self.classes) ) self.output_layer = nn.Linear(self.output_size, self.classes) def forward(self, x): self.device = torch.device('cuda') # x = self.model(x) if self.normalize_before: x = self.after_norm(x) batch_size, length, dimensions = x.size(0), x.size(1), x.size(2) output = self.model(x) return output.mean(dim=1) class LabelSmoothingLoss(nn.Module): def __init__(self, size: int, smoothing: float, ): super(LabelSmoothingLoss, self).__init__() self.size = size self.criterion = nn.KLDivLoss(reduction="none") self.confidence = 1.0 - smoothing self.smoothing = smoothing def forward(self, x: torch.Tensor, target: torch.Tensor) -> torch.Tensor: batch_size = x.size(0) if self.smoothing == None: return nn.CrossEntropyLoss()(x, target.view(-1)) true_dist = torch.zeros_like(x) true_dist.fill_(self.smoothing / (self.size - 1)) true_dist.scatter_(1, target.view(-1).unsqueeze(1), self.confidence) kl = self.criterion(torch.log_softmax(x, dim=1), true_dist) return kl.sum() / batch_size

这段代码中定义了一个 MLP 模型以及一个 LabelSmoothingLoss 损失函数。MLP 模型包含了多个线性层和 ReLU 激活函数，以及一个 LayerNorm 层和一个 dropout 层。LabelSmoothingLoss 损失函数主要用于解决分类问题中的过拟合问题，它通过对真实标签进行平滑处理来减少模型对噪声的敏感度。这段代码的 forward 方法实现了 MLP 模型的前向传播，以及 LabelSmoothingLoss 的计算。其中，true_dist 是经过平滑处理后的真实标签分布，kl 是计算 KL 散度的结果，最终返回的是 kl 的平均值。