pytorch入门代码教程

好的，这里是一个PyTorch入门代码教程，涵盖了PyTorch的基础知识和实践应用。

首先介绍PyTorch的基础知识，包括张量和自动微分。PyTorch中的张量类似于NumPy中的数组，可以支持GPU加速计算和自动微分。自动微分是PyTorch的一个重要功能，它可以自动计算函数的导数，使得神经网络的反向传播算法变得非常简单。

下面是一个简单的PyTorch张量和自动微分的示例：

import torch

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

# 自动微分
x.requires_grad_()
y.requires_grad_()
z = x * y
w = z.sum()
w.backward()

# 输出梯度
print(x.grad)
print(y.grad)

以上代码创建了两个张量x和y，并将它们设置为需要计算梯度。然后通过乘法和求和操作得到了一个新的张量z，最后对它进行反向传播计算梯度。输出结果为x和y的梯度。

接着介绍PyTorch的实践应用，包括模型定义、数据处理和训练过程。下面是一个简单的PyTorch模型训练的示例，使用MNIST手写数字分类数据集进行训练。

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torchvision import datasets, transforms

# 定义超参数
batch_size = 64
learning_rate = 0.01
num_epochs = 10

# 数据预处理
transform = transforms.Compose([
    transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))
])

# 加载数据集
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transform, download=True)
train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True)
test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transform, download=True)
test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False)

# 定义模型
class Net(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(784, 256)
        self.fc2 = nn.Linear(256, 128)
        self.fc3 = nn.Linear(128, 10)

    def forward(self, x):
        x = x.view(-1, 784)
        x = torch.relu(self.fc1(x))
        x = torch.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)
        return x

model = Net()

# 定义损失函数和优化器
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate)

# 训练模型
for epoch in range(num_epochs):
    for i, (images, labels) in enumerate(train_loader):
        # 前向传播
        outputs = model(images)
        loss = criterion(outputs, labels)

        # 反向传播
        optimizer.zero_grad()
        loss.backward()
        optimizer.step()

        if (i+1) % 100 == 0:
            print('Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Loss: {:.4f}'
                  .format(epoch+1, num_epochs, i+1, len(train_loader), loss.item()))

# 测试模型
model.eval()
with torch.no_grad():
    correct = 0
    total = 0
    for images, labels in test_loader:
        outputs = model(images)
        _, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
        total += labels.size(0)
        correct += (predicted == labels).sum().item()

    print('Accuracy of the network on the 10000 test images: {} %'.format(100 * correct / total))

以上代码定义了一个三层全连接神经网络模型，使用交叉熵损失函数和随机梯度下降优化器进行训练。在训练过程中，对模型进行了前向传播和反向传播，最后测试了模型的准确率。