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7 | PyTorch构建模型、损失函数、广播机制

前面都在学一些PyTorch的基本操作，从这一节开始，真正进入到模型训练的环节了。原作者很贴心的一步步教我们实现训练步骤，并且还从一个最简单的例子出发，讲了优化方案。...把训练集数据输入到模型里面（称为forward前向传播），然后观察模型输出的结果跟我们预先已知的结果（称为ground truth）进行对比，得到预测结果和实际结果的差距（称为loss），然后分析如何改变我们的模型权重...对于这种函数很容易找到最小值，但是如果我们处理的是自然语言这种东西，损失都不会是凸函数，所以在处理的时候也复杂的多。那些让人头大的问题先往后放放，这里我们先看今天的问题怎么解决。...image.png 先用代码实现我们的模型，有三个输入，即未知类型温度值，权重w和偏置b，输出1个结果就是我们前面说的t_p def model(t_u, w, b): return w * t_u...+ b 然后编写损失函数，这里虽然定义的输入参数看起来是两个值，以及上面的model的输入看起来也都是单个数值，但实际上我们可以直接把tensor传进去进行运算，这就涉及到一个PyTorch的广播机制

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轻松学pytorch – 使用多标签损失函数训练卷积网络

大家好，我还在坚持继续写，如果我没有记错的话，这个是系列文章的第十五篇，pytorch中有很多非常方便使用的损失函数，本文就演示了如何通过多标签损失函数训练验证码识别网络，实现验证码识别。...基于ResNet的block结构，我实现了一个比较简单的残差网络，最后加一个全连接层输出多个标签。...验证码是有5个字符的，每个字符的是小写26个字母加上0～9十个数字，总计36个类别，所以5个字符就有5x36=180个输出，其中每个字符是独热编码，这个可以从数据集类的实现看到。...模型的输入与输出格式： 输入：NCHW=Nx3x32x128 卷积层最终输出：NCHW=Nx256x1x4 全连接层：Nx(256x4) 最终输出层：Nx180 代码实现如下： 1class CapchaResNet...使用多标签损失函数，Adam优化器，代码实现如下： 1model = CapchaResNet() 2print(model) 3 4# 使用GPU 5if train_on_gpu: 6

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    PyTorch中的模型创建

    最全最详细的PyTorch神经网络创建~ 话不多说直接开始~ 神经网络的创建步骤 定义模型类，需要继承nn.Module 定义各种层，包括卷积层、池化层、全连接层、激活函数等等 编写前向传播，...nn.ReLU() Softmax softmax是在分类当中经常用到的激活函数，用来放在全连接网络的最后一层，Softmax函数通常用于多类分类问题的输出层，将输出转换为概率分布的形式。...，从而增强模型的泛化能力。...：(,,,)或者(,,) 转置卷积是一种卷积神经网络中的操作，它的作用是将输入的特征图进行上采样，从而增加特征图的尺寸。...转置卷积通常用于生成器网络中，将低分辨率的图像转换为高分辨率的图像。

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    PyTorch中的多GPU训练：DistributedDataParallel

    在pytorch中的多GPU训练一般有2种DataParallel（DP）和DistributedDataParallel（DDP） ，DataParallel是最简单的的单机多卡实现，但是它使用多线程模型...这里使用的版本为：python 3.8、pytorch 1.11、CUDA 11.4 如上图所示，每个 GPU 将复制模型并根据可用 GPU 的数量分配数据样本的子集。...在下面的示例中，调用该方法的所有衍生进程都将具有从 0 到 3 的rank值。我们可以使用它来识别各个进程，pytorch会将rank = 0 的进程作为基本进程。...总结 以上就是PyTorch的DistributedDataParallel的基本知识，DistributedDataParallel既可单机多卡又可多机多卡。...由于DDP各进程中的模型,初始参数一致 (初始时刻进行一次广播),而每次用于更新参数的梯度也一致的,所以各进程的模型参数始终保持一致。

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    玩转机器学习：基于多损失函数的模型融合

    基于多损失函数的模型融合 原理其实很简单，利用不同损失函数的特性，结合使用不同损失函数分别训练多个模型，将多个训练得到的模型结果进行加权平均或分段预测。...这里我们使用的是MAE 和 MSE： 平均绝对差值(MAE) 绝对误差的平均值，通常用来衡量模型预测结果对标准结果的接近程度。 ?...来源见水印 可以看出，MSE对误差进行了平方，这就会放大误差之间的差距，也即加大对异常值的惩罚，在高分段和低分段能获得更好的表现，使用MAE的模型在中分段能获得更好的表现。...因此可以结合使用以MSE和MAE为损失函数的模型，分段进行预测。 注：单模型而言，如果数据的异常值对于业务是有用的，我们希望考虑到这些异常值，那么就用MSE。...如果我们相应异常值只是一些无用的数据噪音，那就用MAE。 模型融合实例 书中使用lightgbm建模并进行融合，只列出关键代码。 ?

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    Pylon框架：在PyTorch中实现带约束的损失函数

    用户可以通过编写PyTorch函数来指定约束，Pylon将这些函数编译成可微分的损失函数，使得模型在训练过程中不仅拟合数据，还能满足特定的约束条件。...在Pylon框架中，程序性约束通过PyTorch函数的形式被定义和整合到模型训练中，允许开发者将领域知识直接编码到学习过程中，从而指导和优化模型的学习行为。...这些约束通常是关于模型预测的逻辑规则，它们定义了模型输出必须满足的条件。约束函数使得开发者能够将领域知识或业务逻辑直接编码到深度学习模型中，以此来指导和优化模型的学习过程。...4、可微分：在Pylon框架中，约束函数被编译成可微分的损失函数，这样可以通过标准的梯度下降算法来优化模型参数，以最大化满足约束的概率。...6、灵活性：用户可以利用PyTorch和Python的全部语法灵活性来定义约束，使得表达各种复杂的领域知识成为可能。 Pylon会将其整合到模型的损失函数中，从而在训练过程中强制执行这一规则。

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    Pytorch中多GPU训练指北

    前言 在数据越来越多的时代，随着模型规模参数的增多，以及数据量的不断提升，使用多GPU去训练是不可避免的事情。...Pytorch在0.4.0及以后的版本中已经提供了多GPU训练的方式，本文简单讲解下使用Pytorch多GPU训练的方式以及一些注意的地方。...这里我们谈论的是单主机多GPUs训练，与分布式训练不同，我们采用的主要Pytorch功能函数为DataParallel而不是DistributedParallel，后者为多主机多GPUs的训练方式，但是在实际任务中...[0,1]： 在我们设备中确实存在多卡的条件下，最简单的方法是直接使用torch.nn.DataParallel将你的模型wrap一下即可： net = torch.nn.DataParallel(model...但是下图可以看到，在双卡相同step的情况下，虽然红色曲线的损失相较蓝色下降的稍微慢一些，但是到了一定时候，两者的损失值会相交(此时未达到最低损失点),也就是说使用双卡和单卡训练时候loss损失收敛的速度是一样的

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    【深度学习实验】线性模型（三）：使用Pytorch实现简单线性模型：搭建、构造损失函数、计算损失值

    一、实验介绍 使用Pytorch实现 线性模型搭建 构造损失函数 计算损失值 二、实验环境 本系列实验使用了PyTorch深度学习框架，相关操作如下： 1....模型的目标是通过调整权重和偏置项，使预测值与真实值之间的差异最小化。 线性模型有几种常见的应用形式： 线性回归（Linear Regression）：用于建立输入特征与连续输出之间的线性关系。...定义线性模型linear_model 该函数接受输入数据x，使用随机生成的权重w和偏置b，计算输出值output。这里的线性模型的形式为 output = x * w + b。...，计算了模型在训练集上的均方误差损失，没有使用优化算法进行模型参数的更新。...通常情况下会使用梯度下降等优化算法来最小化损失函数，并根据训练数据不断更新模型的参数，具体内容请听下回分解。

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    机器学习模型中的损失函数loss function

    概述 在分类算法中，损失函数通常可以表示成损失项和正则项的和，即有如下的形式： J...，主要的形式有： 0-1损失 Log损失 Hinge损失 指数损失 感知损失 2. 0-1损失函数 在分类问题中，可以使用函数的正负号来进行模式判断，函数值本身的大小并不是很重要，0-1损失函数比较的是预测值...0-1损失是一个非凸的函数，在求解的过程中，存在很多的不足，通常在实际的使用中将0-1损失函数作为一个标准，选择0-1损失函数的代理函数作为损失函数。 3. Log损失函数 3.1....\right ) \right ]} wi​=∑n​[exp(−f(x(i)y(i)))]exp(−f(x(i)y(i)))​ 最终通过对所有分类器加权得到最终的输出...，而感知损失只要样本的类别判定正确即可，而不需要其离判定边界的距离，这样的变化使得其比Hinge损失简单，但是泛化能力没有Hinge损失强。

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    PyTorch中模型的可复现性

    在深度学习模型的训练过程中，难免引入随机因素，这就会对模型的可复现性产生不好的影响。但是对于研究人员来讲，模型的可复现性是很重要的。...2. upsample层 upsample导致模型可复现性变差，这一点在PyTorch的官方库issue#12207中有提到。...多线程操作 FP32(或者FP16 apex)中的随机性是由多线程引入的，在PyTorch中设置DataLoader中的num_worker参数为0，或者直接不使用GPU，通过--device cpu指定使用...任何多线程操作都可能会引入问题，甚至是对单个向量求和，因为线程求和将导致FP16 / 32的精度损失，从而执行的顺序和线程数将对结果产生轻微影响。 6....其他 所有模型涉及到的文件中使用到random或者np.random的部分都需要设置seed dropout可能也会带来随机性。 多GPU并行训练会带来一定程度的随机性。

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    关于Pytorch中双向LSTM的输出表示问题

    大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。 在使用pytorch的双向LSTM的过程中，我的大脑中蒙生出了一个疑问。...我们可以看出最后一维的维度值为100，是设置隐藏层大小的两倍。 第二条输出则是我们的隐藏层维度大小，分别是左右两向，批次大小，隐藏层大小。...第三条输出是（第一条数据）从左往右第一个词所对应的表示向量的值，为“序列从左往右第一个隐藏层状态输出”和“序列从右往左最后一个隐藏层状态输出”的拼接。...第四条输出是（第一条数据）从左往右最后一个词所对应的表示向量的值，为“序列从左往右最后一个隐藏层状态输出”和“序列从右往左第一个隐藏层状态输出”的拼接。...第五条输出是隐藏层输出，为“序列从左往右最后一个隐藏层状态输出”和“序列从右往左最后一个隐藏层状态输出”的拼接。

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    Pytorch 的损失函数Loss function使用详解

    1、损失函数损失函数，又叫目标函数，是编译一个神经网络模型必须的两个要素之一。另一个必不可少的要素是优化器。...损失函数是指用于计算标签值和预测值之间差异的函数，在机器学习过程中，有多种损失函数可供选择，典型的有距离向量，绝对值向量等。...注意这里的 xlabel 和上个交叉熵损失里的不一样，这里是经过 log 运算后的数值。这个损失函数一般也是用在图像识别模型上。...通常都是用在多分类模型中，实际应用中我们一般用 NLLLoss 比较多。7、nn.NLLLoss2d和上面类似，但是多了几个维度，一般用在图片上。...2、其他不常用loss函数作用AdaptiveLogSoftmaxWithLoss用于不平衡类以上这篇Pytorch 的损失函数Loss function使用详解就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考

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    Pytorch 前反馈：在神经网络训练中降低损失

    今天继续来聊聊PyTorch 之神经网络 (≧▽≦*)o 冲就完事了~ 在 PyTorch 界里，构建神经网络的神器就是 torch.nn 包。...一个神经网络模型，通过 nn.Module 来定义，里面包含了一些层，然后还有一个 forward(input) 方法，一呼一吸之间就得到了输出。...训练一个神经网络，大致的流程是这样的： 先得定义一个神经网络，并且里面要有一些可以训练的参数。 然后，不断地迭代输入，让网络去学习。 网络处理完输入后，计算一下损失（就是输出和目标差多远）。...再把这个损失往回传。 最后，更新一下网络的权重。一般我们会用一个简单的规则：新的权重 = 旧的权重 - 学习率 * 梯度。...随便来个 32x32 的输入图片，我们的网络就能得到一个输出。 前文也说过，PyTorch中的 Tensor 就是一个多维数组，可以记录梯度。 在梯度反向传播之前，记得把梯度清零。

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    【Pytorch】自定义模型、自定义损失函数及模型删除修改层的常用操作

    最后，我们可以使用 PyTorch 函数 nn.Sequential() 将这个修改后的列表一起堆叠到一个新模型中。可以以任何你想要的方式编辑列表。...如上所述，加载的模型应该与保存的模型具有相同的体系结构，因此我们不能使用列表方法。 我们需要在上面添加层。在 PyTorch 中执行此操作的方法很简单——我们只需要创建一个自定义模型！...有些是可更新的。一旦你完成了这个，你就可以在 PyTorch 中对模型架构做任何事情。...这给我们留下了任何管道中的 2 个重要组件 - 加载数据和训练部分。我们来看看训练部分。这一步最重要的两个组成部分是优化器和损失函数。...损失函数量化了我们现有模型与我们想要达到的目标之间的距离，优化器决定如何更新参数，以便我们可以最大限度地减少损失。 有时，我们需要定义自己的损失函数。

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    PyTorch中基于TPU的FastAI多类图像分类

    「本文涉及的主题」： 多类图像分类 常用的图像分类模型 使用TPU并在PyTorch中实现 多类图像分类 我们使用图像分类来识别图像中的对象，并且可以用于检测品牌logo、对对象进行分类等。...5.训练模型 在下面的代码片段中，我们尝试使用一个epoch。 learn.fit_one_cycle(1) ? 在输出中，我们可以看到我们得到了0.99的准确度，它花了1分2秒。...6.利用模型进行预测 在下面的代码片段中，我们可以通过在test_your_image中给出图像的路径来测试我们自己的图像。...在下面的代码片段中，我们可以得到输出张量及其所属的类。 learn.predict(test) ? 正如我们在上面的输出中看到的，模型已经预测了输入图像的类标签，它属于“flower”类别。...结论 在上面的演示中，我们使用带TPU的fastAI库和预训练VGG-19模型实现了一个多类的图像分类。在这项任务中，我们在对验证数据集进行分类时获得了0.99的准确率。

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    人脸识别损失函数的汇总 | Pytorch版本实现

    写在前面 这篇文章的重点不在于讲解FR的各种Loss，因为知乎上已经有很多，搜一下就好，本文主要提供了各种Loss的Pytorch实现以及Mnist的可视化实验，一方面让大家借助代码更深刻地理解Loss...去除了权重的模长和偏置对loss的影响，将特征映射到了超球面，同时避免了样本量差异带来的预测倾向性（样本量大可能导致权重模长偏大） Pytorch代码实现 class Modified(nn.Module...中是不对x进行标准化的, # 标准化可以提升性能，也会增加收敛难度，A-softmax本来就很难收敛 cos_theta = F.normalize(input).mm...+b=y的输出了， # 到这里使用了Focal Loss，如果直接使用cross_Entropy的话似乎效果会减弱许多 log = F.log_softmax(output...ArcSoftmax需要更久的训练，这个收敛还不够充分...颜值堪忧，另外ArcSoftmax经常出现类别在特征空间分布不均匀的情况，这个也有点费解，难道在训FR模型的时候先用softmax然后慢慢加margin

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