基于pytorch实现transformer分类minist

时间: 2023-11-13 19:06:19 浏览: 146
以下是基于Pytorch实现Transformer分类MNIST的代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.datasets as datasets import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader # 定义超参数 batch_size = 64 num_epochs = 10 lr = 0.001 num_classes = 10 d_model = 256 num_heads = 8 num_layers = 6 dropout = 0.1 # 定义Transformer模型 class Transformer(nn.Module): def __init__(self, d_model, num_heads, num_layers, num_classes, dropout): super(Transformer, self).__init__() self.d_model = d_model self.num_heads = num_heads self.num_layers = num_layers self.embedding = nn.Embedding(784, d_model) self.pos_encoding = nn.Parameter(torch.zeros(1, 784, d_model)) self.dropout = nn.Dropout(dropout) self.transformer = nn.Transformer(d_model, num_heads, num_layers) self.fc = nn.Linear(d_model, num_classes) def forward(self, x): x = self.embedding(x) * (self.d_model ** 0.5) x = x + self.pos_encoding[:, :x.size(1), :] x = self.dropout(x) x = x.permute(1, 0, 2) output = self.transformer(x) output = output.permute(1, 0, 2) output = output[:, -1, :] output = self.fc(output) return output # 加载数据集 train_dataset = datasets.MNIST(root="dataset/", train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) train_loader = DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_dataset = datasets.MNIST(root="dataset/", train=False, transform=transforms.ToTensor(), download=True) test_loader = DataLoader(dataset=test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 初始化模型和优化器 model = Transformer(d_model, num_heads, num_layers, num_classes, dropout) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=lr) # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): for batch_idx, (data, targets) in enumerate(train_loader): data = data.reshape(data.shape[0], -1) # 前向传播 output = model(data) loss = nn.CrossEntropyLoss()(output, targets) # 反向传播和优化 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 100 == 0: print("Epoch [{}/{}], Batch [{}/{}], Loss: {:.4f}".format(epoch+1, num_epochs, batch_idx+1, len(train_loader), loss.item())) # 测试模型 with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for data, targets in test_loader: data = data.reshape(data.shape[0], -1) output = model(data) _, predicted = torch.max(output.data, 1) total += targets.size(0) correct += (predicted == targets).sum().item() print("Accuracy on test set: {:.2f}%".format(correct / total * 100)) ``` 在这个例子中,我们使用了Pytorch内置的Transformer模型,同时也自定义了一些层和参数。我们将784维的MNIST图像像素值作为输入,经过一个嵌入层转换成d_model维的向量,然后加上位置编码。接着,我们将数据传入Transformer模型,最后输出一个10维的向量,代表每个类别的概率。在训练过程中,我们使用交叉熵损失函数并使用Adam优化器进行优化。在测试过程中,我们计算了模型在测试集上的准确率。
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