self.bn0 = torch.nn.BatchNorm2d(20)

时间: 2024-04-05 20:15:51 浏览: 56
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pytorch 中的重要模块化接口nn.Module的使用

这行代码是在定义一个名为 `bn0` 的二维批量归一化层(BatchNorm2d),该层的输入通道数是 20。批量归一化是一种常用的神经网络正则化方法,通过将每个 mini-batch 的输入数据进行标准化,可以加速模型的训练和提高模型的泛化性能。在二维卷积层(Conv2d)之后应用批量归一化,可以避免梯度消失和梯度爆炸等问题,从而提高模型的训练速度和性能。
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# 构建卷积神经网络结构 # 当前版本为卷积核大小5 * 5的版本 class CNN(nn.Module): def __init__(self): super(CNN, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(5, 16, 3, padding='same') self.bn1 = nn.BatchNorm2d(16) self.conv2 = nn.Conv2d(16, 16, 3, padding=1) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(16) self.conv3 = nn.Conv2d(16, 32, 3, padding=1) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(32) self.conv4 = nn.Conv2d(32, 64, 3, padding=1) self.bn4 = nn.BatchNorm2d(64) self.conv5 = nn.Conv2d(64, 128, 3, padding=1) self.bn5 = nn.BatchNorm2d(128) self.conv6 = nn.Conv2d(128, 128, 3, padding=1) self.bn6 = nn.BatchNorm2d(128) self.conv_t6 = nn.ConvTranspose2d(128, 64, 3, padding=1) self.bn_t6 = nn.BatchNorm2d(64) self.conv_t5 = nn.ConvTranspose2d(64, 32, 3, padding=1) self.bn_t5 = nn.BatchNorm2d(32) self.conv_t4 = nn.ConvTranspose2d(32, 16, 3, padding=1) self.bn_t4 = nn.BatchNorm2d(16) self.conv_t3 = nn.ConvTranspose2d(16, 16, 3, padding=1) self.bn_t3 = nn.BatchNorm2d(16) self.conv_t2 = nn.ConvTranspose2d(16, 8, 3, padding=1) self.bn_t2 = nn.BatchNorm2d(8) self.conv_1 = nn.Conv2d(8, 2, 3, padding='same') self.bn_1 = nn.BatchNorm2d(2) self.tan_h = nn.Tanh() def forward(self, x): x1 = self.tan_h(self.bn1(self.conv1(x))) x2 = self.tan_h(self.bn2(self.conv2(x1)))**2 x3 = self.tan_h(self.bn3(self.conv3(x2)))**2 x4 = self.tan_h(self.bn4(self.conv4(x3)))**2 x5 = self.tan_h(self.bn5(self.conv5(x4)))**2 x6 = self.tan_h(self.bn6(self.conv6(x5)))**2 x_t6 = self.tan_h(self.bn_t6(self.conv_t6(x6)))**2 x_t5 = self.tan_h(self.bn_t5(self.conv_t5(x_t6)))**2 x_t4 = self.tan_h(self.bn_t4(self.conv_t4(x_t5)))**2 x_t3 = self.tan_h(self.bn_t3(self.conv_t3(x_t4))) ** 2 x_t2 = self.tan_h(self.bn_t2(self.conv_t2(x_t3))) ** 2 x_1 = self.tan_h(self.bn_1(self.conv_1(x_t2))) return x_1 # 读取模型 需要提前定义对应的类 model = torch.load("model1.pt") # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.ASGD(model.parameters(), lr=0.01) 详细说明该神经网络的结构,功能以及为什么要选择这个

基于300条数据用CNN多分类预测时,训练精度特别差,代码如下class Model(Module): def __init__(self): super(Model, self).__init__() self.conv1_1 = nn.Conv2d(in_channels=3,out_channels=64,kernel_size=(3,3),padding=1) self.bn1_1 = nn.BatchNorm2d(64) self.relu1_1 = nn.ReLU() self.pool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=4, stride=4) self.conv2_1 = nn.Conv2d(in_channels=64,out_channels=128,kernel_size=(3,3),padding=1) self.bn2_1 = nn.BatchNorm2d(128) self.relu2_1 = nn.ReLU() self.pool2 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv3_1 = nn.Conv2d(in_channels=128,out_channels=256,kernel_size=(3,3),padding=1) self.bn3_1 = nn.BatchNorm2d(256) self.relu3_1 = nn.ReLU() self.pool3 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv4_1 = nn.Conv2d(in_channels=256,out_channels=512,kernel_size=(3,3)) self.bn4_1 = nn.BatchNorm2d(512) self.relu4_1 = nn.ReLU() self.conv4_2 = nn.Conv2d(in_channels=512,out_channels=512,kernel_size=(3,3)) self.bn4_2 = nn.BatchNorm2d(512) self.relu4_2 = nn.ReLU() self.pool4 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv5_1 = nn.Conv2d(in_channels=512,out_channels=512,kernel_size=(3,3)) self.bn5_1 = nn.BatchNorm2d(512) self.relu5_1 = nn.ReLU() self.conv5_2 = nn.Conv2d(in_channels=512,out_channels=512,kernel_size=(3,3)) self.bn5_2 = nn.BatchNorm2d(512) self.relu5_2 = nn.ReLU() self.pool5 = nn.AdaptiveAvgPool2d(5) self.dropout1 = nn.Dropout(p=0.3) self.fc1=nn.Linear(512*5*5,512) self.relu6=nn.ReLU() self.dropout2 = nn.Dropout(p=0.2) self.fc2=nn.Linear(512,141) ,具体如何修改代码

请详细解析一下python代码: import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 128, 5, padding=2) self.conv2 = nn.Conv2d(128, 128, 5, padding=2) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, 3, padding=1) self.conv4 = nn.Conv2d(256, 256, 3, padding=1) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.bn_conv1 = nn.BatchNorm2d(128) self.bn_conv2 = nn.BatchNorm2d(128) self.bn_conv3 = nn.BatchNorm2d(256) self.bn_conv4 = nn.BatchNorm2d(256) self.bn_dense1 = nn.BatchNorm1d(1024) self.bn_dense2 = nn.BatchNorm1d(512) self.dropout_conv = nn.Dropout2d(p=0.25) self.dropout = nn.Dropout(p=0.5) self.fc1 = nn.Linear(256 * 8 * 8, 1024) self.fc2 = nn.Linear(1024, 512) self.fc3 = nn.Linear(512, 10) def conv_layers(self, x): out = F.relu(self.bn_conv1(self.conv1(x))) out = F.relu(self.bn_conv2(self.conv2(out))) out = self.pool(out) out = self.dropout_conv(out) out = F.relu(self.bn_conv3(self.conv3(out))) out = F.relu(self.bn_conv4(self.conv4(out))) out = self.pool(out) out = self.dropout_conv(out) return out def dense_layers(self, x): out = F.relu(self.bn_dense1(self.fc1(x))) out = self.dropout(out) out = F.relu(self.bn_dense2(self.fc2(out))) out = self.dropout(out) out = self.fc3(out) return out def forward(self, x): out = self.conv_layers(x) out = out.view(-1, 256 * 8 * 8) out = self.dense_layers(out) return out net = Net() device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") print('Device:', device) net.to(device) num_params = sum(p.numel() for p in net.parameters() if p.requires_grad) print("Number of trainable parameters:", num_params)

class BasicBlock2D(nn.Module): expansion = 1 def __init__(self, in_channels, out_channels, stride=1): super(BasicBlock2D, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=stride, padding=1, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(out_channels) self.conv2 = nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(out_channels) self.shortcut = nn.Sequential() if stride != 1 or in_channels != self.expansion * out_channels: self.shortcut = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels, self.expansion * out_channels, kernel_size=1, stride=stride, bias=False), nn.BatchNorm2d(self.expansion * out_channels) ) def forward(self, x): out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) out = self.bn2(self.conv2(out)) out += self.shortcut(x) out = F.relu(out) return out # 定义二维ResNet-18模型 class ResNet18_2D(nn.Module): def __init__(self, num_classes=1000): super(ResNet18_2D, self).__init__() self.in_channels = 64 self.conv1 = nn.Conv2d(1, 64, kernel_size=7, stride=2, padding=3, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(64) self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2, padding=1) self.layer1 = self._make_layer(BasicBlock2D, 64, 2, stride=1) self.layer2 = self._make_layer(BasicBlock2D, 128, 2, stride=2) self.layer3 = self._make_layer(BasicBlock2D, 256, 2, stride=2) self.layer4 = self._make_layer(BasicBlock2D, 512, 2, stride=2) self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d((1, 1)) self.fc = nn.Linear(512 , 512) def _make_layer(self, block, out_channels, num_blocks, stride): layers = [] layers.append(block(self.in_channels, out_channels, stride)) self.in_channels = out_channels * block.expansion for _ in range(1, num_blocks): layers.append(block(self.in_channels, out_channels)) return nn.Sequential(*layers) def forward(self, x): out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) out = self.maxpool(out) out = self.layer1(out) out = self.layer2(out) out = self.layer3(out) out = self.layer4(out) out = self.avgpool(out) # print(out.shape) out = out.view(out.size(0), -1) out = self.fc(out) return out改为用稀疏表示替换全连接层

class ASPP(nn.Module) def init(self, dim_in, dim_out, rate=1, bn_mom=0.1) super(ASPP, self).init() self.branch1 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 1, 1, padding=0, dilation=rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) self.branch2 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=4 rate, dilation=4 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) self.branch3 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=8 rate, dilation=8 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) self.branch4 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=12 rate, dilation=12 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) self.branch5 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=16 rate, dilation=16 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) self.branch6 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=20 rate, dilation=20 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True) ) self.branch7 = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 3, 1, padding=24 rate, dilation=24 rate, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True) ) self.branch8_conv = nn.Conv2d(dim_in, dim_out, 1, 1, 0, bias=True) self.branch8_bn = nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom) self.branch8_relu = nn.ReLU(inplace=True) self.conv_cat = nn.Sequential( nn.Conv2d(dim_out 8, dim_out, 1, 1, padding=0, bias=True), nn.BatchNorm2d(dim_out, momentum=bn_mom), nn.ReLU(inplace=True), ) def forward(self, x) [b, c, row, col] = x.size() conv1x1 = self.branch1(x) conv3x3_1 = self.branch2(x) conv3x3_2 = self.branch3(x) conv3x3_3 = self.branch4(x) conv3x3_4 = self.branch5(x) conv3x3_5 = self.branch6(x) conv3x3_6 = self.branch7(x) global_feature = torch.mean(x, 2, True) global_feature = torch.mean(global_feature, 3, True) global_feature = self.branch8_conv(global_feature) global_feature = self.branch8_bn(global_feature) global_feature = self.branch8_relu(global_feature) global_feature = F.interpolate(global_feature, (row, col), None, 'bilinear', True) feature_cat = torch.cat([conv1x1, conv3x3_1, conv3x3_2, conv3x3_3, conv3x3_4, conv3x3_5, conv3x3_6, global_feature], dim=1) result = self.conv_cat(feature_cat) return result用深度可分离卷积代替这段代码的3×3卷积

import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F from torch.autograd import Variable class Bottleneck(nn.Module): def init(self, last_planes, in_planes, out_planes, dense_depth, stride, first_layer): super(Bottleneck, self).init() self.out_planes = out_planes self.dense_depth = dense_depth self.conv1 = nn.Conv2d(last_planes, in_planes, kernel_size=1, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(in_planes) self.conv2 = nn.Conv2d(in_planes, in_planes, kernel_size=3, stride=stride, padding=1, groups=32, bias=False) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(in_planes) self.conv3 = nn.Conv2d(in_planes, out_planes+dense_depth, kernel_size=1, bias=False) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(out_planes+dense_depth) self.shortcut = nn.Sequential() if first_layer: self.shortcut = nn.Sequential( nn.Conv2d(last_planes, out_planes+dense_depth, kernel_size=1, stride=stride, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_planes+dense_depth) ) def forward(self, x): out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) out = F.relu(self.bn2(self.conv2(out))) out = self.bn3(self.conv3(out)) x = self.shortcut(x) d = self.out_planes out = torch.cat([x[:,:d,:,:]+out[:,:d,:,:], x[:,d:,:,:], out[:,d:,:,:]], 1) out = F.relu(out) return out class DPN(nn.Module): def init(self, cfg): super(DPN, self).init() in_planes, out_planes = cfg['in_planes'], cfg['out_planes'] num_blocks, dense_depth = cfg['num_blocks'], cfg['dense_depth'] self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(64) self.last_planes = 64 self.layer1 = self._make_layer(in_planes[0], out_planes[0], num_blocks[0], dense_depth[0], stride=1) self.layer2 = self._make_layer(in_planes[1], out_planes[1], num_blocks[1], dense_depth[1], stride=2) self.layer3 = self._make_layer(in_planes[2], out_planes[2], num_blocks[2], dense_depth[2], stride=2) self.layer4 = self._make_layer(in_planes[3], out_planes[3], num_blocks[3], dense_depth[3], stride=2) self.linear = nn.Linear(out_planes[3]+(num_blocks[3]+1)dense_depth[3], 10) def _make_layer(self, in_planes, out_planes, num_blocks, dense_depth, stride): strides = [stride] + 1 layers = [] for i,stride in (strides): layers.append(Bottleneck(self.last_planes, in_planes, out_planes, dense_depth, stride, i==0)) self.last_planes = out_planes + (i+2) * dense_depth return nn.Sequential(*layers) def forward(self, x): out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) out = self.layer1(out) out = self.layer2(out) out = self.layer3(out) out = self.layer4(out) out = F.avg_pool2d(out, 4) out = out.view(out.size(0), -1) out = self.linear(out) return out def DPN92(): cfg = { 'in_planes': (96,192,384,768), 'out_planes': (256,512,1024,2048), 'num_blocks': (3,4,20,3), 'dense_depth': (16,32,24,128) } return DPN(cfg)基于这个程序改成对摄像头采集的图像检测与分类输出坐标、大小和种类

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