F.conv2d(x1, self.weight,stride=4, padding=0)
时间: 2023-02-13 20:42:50 浏览: 77
F.conv2d 是 PyTorch 中的一个函数,用于执行二维卷积运算。
x1 是输入的张量,self.weight 是卷积核(也叫权值张量),stride 指定步幅(即每次在输入中移动的单位长度),padding 指定填充的大小。
在这个例子中,二维卷积运算会使用 self.weight 对 x1 进行卷积,步幅为 4,不使用填充。
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代码解析: class BasicBlock(nn.Layer): expansion = 1 def init(self, in_channels, channels, stride=1, downsample=None): super().init() self.conv1 = conv1x1(in_channels, channels) self.bn1 = nn.BatchNorm2D(channels) self.relu = nn.ReLU() self.conv2 = conv3x3(channels, channels, stride) self.bn2 = nn.BatchNorm2D(channels) self.downsample = downsample self.stride = stride def forward(self, x): residual = x out = self.conv1(x) out = self.bn1(out) out = self.relu(out) out = self.conv2(out) out = self.bn2(out) if self.downsample is not None: residual = self.downsample(x) out += residual out = self.relu(out) return out class ResNet45(nn.Layer): def init(self, in_channels=3, block=BasicBlock, layers=[3, 4, 6, 6, 3], strides=[2, 1, 2, 1, 1]): self.inplanes = 32 super(ResNet45, self).init() self.conv1 = nn.Conv2D( in_channels, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1, weight_attr=ParamAttr(initializer=KaimingNormal()), bias_attr=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2D(32) self.relu = nn.ReLU() self.layer1 = self._make_layer(block, 32, layers[0], stride=strides[0]) self.layer2 = self._make_layer(block, 64, layers[1], stride=strides[1]) self.layer3 = self._make_layer(block, 128, layers[2], stride=strides[2]) self.layer4 = self._make_layer(block, 256, layers[3], stride=strides[3]) self.layer5 = self._make_layer(block, 512, layers[4], stride=strides[4]) self.out_channels = 512 def _make_layer(self, block, planes, blocks, stride=1): downsample = None if stride != 1 or self.inplanes != planes * block.expansion: # downsample = True downsample = nn.Sequential( nn.Conv2D( self.inplanes, planes * block.expansion, kernel_size=1, stride=stride, weight_attr=ParamAttr(initializer=KaimingNormal()), bias_attr=False), nn.BatchNorm2D(planes * block.expansion), ) layers = [] layers.append(block(self.inplanes, planes, stride, downsample)) self.inplanes = planes * block.expansion for i in range(1, blocks): layers.append(block(self.inplanes, planes)) return nn.Sequential(*layers) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.bn1(x) x = self.relu(x) x = self.layer1(x) x = self.layer2(x) x = self.layer3(x) x = self.layer4(x) x = self.layer5(x) return x
这是一个 PyTorch 实现的 ResNet 模型,包括 BasicBlock 类和 ResNet45 类。
BasicBlock 类是 ResNet 中的基本模块,由两个卷积层和一个残差连接组成。expansion=1 表示残差连接的扩张率为 1。输入特征图 x 通过 conv1、bn1、relu、conv2、bn2、残差连接和 relu 激活函数后得到输出特征图 out。
ResNet45 类继承自 nn.Layer 类,包含了 ResNet45 模型的结构。该模型包含五个阶段,每个阶段包含若干 BasicBlock 模块。输入特征图先经过一个卷积层、bn1 和 relu 激活函数,然后进入五个阶段,最后输出特征图 x。每个阶段中的 BasicBlock 模块数量由 layers 参数指定,步长由 strides 参数指定。_make_layer 方法用于构建一个阶段,其中 planes 参数表示输出特征图的通道数,stride 参数表示步长。如果步长不为 1 或输入输出特征图通道数不同时,需要进行下采样,即 downsample,downsample 是一个包含 Conv2D 和 BatchNorm2D 的序列。
这个模型的输出特征图通道数为 512,可以用于分类、检测、分割等任务。
为以下的每句代码做注释:class ResNet(nn.Module): def __init__(self, block, blocks_num, num_classes=1000, include_top=True): super(ResNet, self).__init__() self.include_top = include_top self.in_channel = 64 self.conv1 = nn.Conv2d(3, self.in_channel, kernel_size=7, stride=2, padding=3, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(self.in_channel) self.relu = nn.ReLU(inplace=True) self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2, padding=1) self.layer1 = self._make_layer(block, 64, blocks_num[0]) self.layer2 = self._make_layer(block, 128, blocks_num[1], stride=2) self.layer3 = self._make_layer(block, 256, blocks_num[2], stride=2) self.layer4 = self._make_layer(block, 512, blocks_num[3], stride=2) if self.include_top: self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d((1, 1)) # output size = (1, 1) self.fc = nn.Linear(512 * block.expansion, num_classes) for m in self.modules(): if isinstance(m, nn.Conv2d): nn.init.kaiming_normal_(m.weight, mode='fan_out', nonlinearity='relu') def _make_layer(self, block, channel, block_num, stride=1): downsample = None if stride != 1 or self.in_channel != channel * block.expansion: downsample = nn.Sequential( nn.Conv2d(self.in_channel, channel * block.expansion, kernel_size=1, stride=stride, bias=False), nn.BatchNorm2d(channel * block.expansion)) layers = [] layers.append(block(self.in_channel, channel, downsample=downsample, stride=stride)) self.in_channel = channel * block.expansion for _ in range(1, block_num): layers.append(block(self.in_channel, channel)) return nn.Sequential(*layers) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.bn1(x) x = self.relu(x) x = self.maxpool(x) x = self.layer1(x) x = self.layer2(x) x = self.layer3(x) x = self.layer4(x) if self.include_top: x = self.avgpool(x) x = torch.flatten(x, 1) x = self.fc(x) return x
这段代码定义了一个名为 ResNet 的类,继承自 nn.Module 类。ResNet 是一个深度卷积神经网络模型,常用于图像分类任务。
在 __init__ 方法中,首先定义了一些基本参数:
- block:指定 ResNet 中的基本块类型,如 BasicBlock 或 Bottleneck。
- blocks_num:指定每个 stage 中基本块的数量,是一个长度为 4 的列表。
- num_classes:指定模型输出分类数目,默认为 1000。
- include_top:指定是否包含顶层分类器,默认为 True。
接着在 __init__ 中,定义了一些基本组件:
- in_channel:表示当前卷积层的输入通道数,初始化为 64。
- conv1:第一个卷积层,输入 3 通道,输出 self.in_channel 个通道,卷积核大小为 7,步长为 2,padding 为 3。
- bn1:卷积层后面紧跟的批归一化层。
- relu:ReLU 激活函数。
- maxpool:最大池化层,尺寸为 3x3,步长为 2,padding 为 1。
- layer1 - layer4:四个 stage,每个 stage 由多个基本块组成。通过调用 _make_layer 方法生成,该方法会返回一个 Sequential 对象。
- avgpool:全局平均池化层,将特征图转换为 1x1 大小的张量。
- fc:全连接层,将特征向量映射到 num_classes 维空间上。
接下来是 _make_layer 方法,用于生成 ResNet 的每个 stage。该方法包含以下参数:
- block:基本块类型。
- channel:该 stage 中第一个基本块的输出通道数。
- block_num:该 stage 中基本块的数量。
- stride:该 stage 中第一个基本块的步长,默认为 1。
_make_layer 方法首先会根据 stride 和 in_channel 是否等于 channel * block.expansion 构建 downsample 层。如果两者不相等,则 downsample 为一个包含一个卷积层和一个批归一化层的 Sequential 对象。否则,downsample 为 None。
接着,_make_layer 方法通过循环调用 block 方法构建基本块,并将其加入 layers 列表中。其中,第一个基本块的步长由 stride 参数指定,后续基本块步长均为 1。最后,_make_layer 方法返回一个 Sequential 对象,该对象包含所有生成的基本块。
最后是 forward 方法,用于前向传播计算。该方法首先执行一些基本卷积操作,如卷积、批归一化和 ReLU 激活。然后,将特征图 x 依次经过四个 stage,中间可能存在池化和下采样操作。最后,如果 include_top=True,则通过全局平均池化层和全连接层将特征向量映射到 num_classes 维空间上。最终返回分类结果。