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【现代深度学习技术】卷积神经网络 | 图像卷积

首先,我们暂时忽略通道(第三维)这一情况,看看如何处理二维图像数据和隐藏表示。在图1中,输入是高度为 3 、宽度为 3 的二维张量(即形状为 3 \times 3 )。...稍后,我们将看到如何通过在图像边界周围填充零来保证有足够的空间移动卷积核,从而保持输出大小不变。接下来,我们在corr2d函数中实现如上过程,该函数接受输入张量X和卷积核张量K,并返回输出张量Y。...首先,我们构造一个 6\times 8 像素的黑白图像。中间四列为黑色( 0 ),其余像素为白色( 1 )。...当进行互相关运算时,如果水平相邻的两元素相同,则输出为零,否则输出为非零。 K = torch.tensor([[1.0, -1.0]])   然后,我们对参数X(输入)和K(卷积核)执行互相关运算。...为了与深度学习文献中的标准术语保持一致,我们将继续把“互相关运算”称为卷积运算,尽管严格地说,它们略有不同。此外,对于卷积核张量上的权重,我们称其为元素。

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零基础Python教程-如何修改列表中的元素

为了更好的学习在列表中如何修改元素,我们这次将用一个简单的小游戏作为例子,我们现在要创建一个游戏,要求玩家射杀从天而降的敌人;为此,可在开始时将一些敌人存储在列表中,然后每当有敌人被杀死时,就将其从列表中删除...在整个游戏运行期间,敌人列表的长度将不断变化。 我们将用这个游戏的设想贯穿始终,修改列表中元素、添加列表中元素、删除列表中元素的讲解中,首先,我们先看如何修改列表中的元素。...Python中,修改列表元素的语法与访问列表元素的语法类似。要修改列表元素,可指定列表名和要修改的元素的索引,再指定该元素的新值。...例如,假设有一个摩托车列表,其中的第一个元素为'honda',如何修改它的值呢? ...yamaha', 'suzuki'] print(motorcycles) motorcycles[0] = 'ducati' print(motorcycles) 我们首先定义一个摩托车列表,其中的第一个元素为

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    张量 Tensor学习总结

    张量在坐标变换时也会按照某些规则作线性变换,是一种特殊的数据结构,在MindSpore网络运算中起着重要作用。...使用init初始化器构造张量 张量的属性 张量的属性包括形状、数据类型、单个元素大小、占用字节数量、维数、元素个数和每一维步长。...Tensor与NumPy互相转换 稀疏张量 稀疏张量是一种特殊类型的张量,其中大部分元素的值为零。在一些应用场景中,如推荐系统、分子动力学、图神经网络等,数据的特征往往是稀疏的。...其中,indptr表示每一行非零元素在values中的起始位置和终止位置,indices表示非零元素在列中的位置,values表示非零元素的值,shape表示稀疏张量的形状。...COOTensor COO(Coordinate Format)稀疏张量格式用于表示在给定索引上非零元素的集合,包括indices(非零元素下标)、values(非零元素的值)和shape(稀疏张量的形状

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    机器学习基本概念,Numpy,matplotlib和张量Tensor知识进一步学习

    理解张量对于理解神经网络如何处理和操作数据至关重要。让我来详细解释张量的相关知识。 张量的基本概念 张量是什么? 在计算机科学和数学中,张量是多维数组的泛化。...张量的常见操作 创建张量: 可以通过构造函数或特定的库函数(如PyTorch中的torch.tensor())来创建张量,初始化为特定的值或随机数。...索引和切片: 可以像操作数组一样,在张量中获取特定位置的值或切片。 数学运算: 张量支持各种数学运算,包括加法、乘法、矩阵乘法等。这些运算是神经网络的基础,用于权重更新和激活函数应用等。...(ones_tensor) 2.张量的基本操作: 索引和切片:使用索引和切片访问和操作张量中的元素。...一张256x256像素的彩色图像可以表示为一个形状为 [3, 256, 256] 的张量,其中3表示RGB通道数。 网络参数表示: 神经网络的权重和偏置也是以张量的形式存储和更新的。

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    PyTorch进阶之路(二):如何实现线性回归

    另外,我们创建的是 numpy 数组,因为这是常用的操作训练数据的方式:将某些 CSV 文件读取成 numpy 数组,进行一些处理,然后再将它们转换成 PyTorch 张量,如下所示: ?...torch.randn 会创建一个给定形状的张量,其中的元素随机选取自一个均值为 0 且标准差为 1 的正态分布。...torch.sum 返回一个张量中所有元素的和,.numel 方法则返回一个张量中元素的数量。我们来计算一下我们模型的当前预测的均方误差: ?...如果梯度元素为正数,则: 稍微增大元素的值会增大损失。 稍微减小元素的值会降低损失。 ? 作为权重的函数的 MSE 损失(蓝线表示梯度) 如果梯度元素为负数,则: 稍微增大元素的值会降低损失。...在更新权重之后,我们将梯度重置为零,以免影响后续计算。 现在我们来看看新的权重和偏置: ? 使用新的权重和偏置,模型的损失应更低。 ?

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    PyTorch专栏(四):小试牛刀

    有时可能希望防止PyTorch在requires_grad=True的张量执行某些操作时构建计算图;例如,在训练神经网络时,我们通常不希望通过权重更新步骤进行反向传播。...w1 -= learning_rate * w1.grad w2 -= learning_rate * w2.grad # 反向传播后手动将梯度设置为零...Optimizer将会为我们更新模型的权重。 # 这里我们使用Adam优化方法;optim包还包含了许多别的优化算法。 # Adam构造函数的第一个参数告诉优化器应该更新哪些张量。...我们可以使用构造函数中定义的模块以及张量上的任意的(可微分的)操作。...作为动态图和权重共享的一个例子,我们实现了一个非常奇怪的模型:一个全连接的ReLU网络,在每一次前向传播时,它的隐藏层的层数为随机1到4之间的数,这样可以多次重用相同的权重来计算。

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    Tensor在神经网络中的角色

    权重和偏置:权重(weights)和偏置(biases)也被表示为张量。...反向传播:在训练过程中,梯度(也是张量)通过神经网络反向传播,用于更新权重和偏置。 实现权重聚合的算法权重聚合通常不是神经网络中的一个标准术语,但我们可以理解为如何更新或结合多个权重张量。...,WN​,则聚合后的权重 Wagg​ 在每个位置 i 的值为 Wagg​[i]=N1​∑j=1N​Wj​[i]。 更新权重:将聚合后的权重张量用于更新模型。...此时,你可以加载预训练模型的 state_dict,然后修改其中某些层的参数(比如设置为不可训练),或者替换某些层的参数,以实现特定的任务。...数据结构例子:以ReLU激活函数为例,它会对输入Tensor中的每个元素应用ReLU函数(f(x) = max(0, x)),输出一个新的Tensor。

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    还不会使用PyTorch框架进行深度学习的小伙伴,看过来

    在本教程中,假设你运行的是使用 CPU 进行深度学习运算的机器,但我也会向你展示如何在 GPU 中定义张量: ?...在训练过程中,神经网络的权重被随机初始化为接近零但不是零的数。「反向传递」是指从右到左调整权重的过程,而正向传递则是从左到右调整权重的过程。...如果张量包含多个元素,你需要指定一个规模(shape)相匹配的张量的梯度。 例如,你可以创建两个张量,将其中一个张量的「requires_grad」设定为 True,将另一个的设定为 False。...接着你可以用这两个张量来执行加法和求和运算。然后你可以计算其中一个张量的梯度。 ? 在「b」上调用「.grad」的返回值为空,因为你没有将它的「requires_grad」设置为 True。...该优化器接受的第一个参数是张量,这些张量需要更新。在正向传递中,你要通过向模型传递 x 来计算出预测的 y。然后,计算并显示出损失。在运行反向传递之前,你要将使用优化器更新的所有变量的梯度设置为零。

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    时域卷积网络TCN详解:使用卷积进行序列建模和预测

    下图显示了输出张量的一个元素是如何计算的。 ? 我们可以看到,要计算输出的一个元素,我们需要查看输入的一系列长度为kernel_size的连续元素。...为了使可视化更简单,与核向量的点积不再显示,而是对每个具有相同核权重的输出元素发生。 为了确保输出序列与输入序列具有相同的长度,将应用一些零填充。...这意味着在输入张量的开始或结束处添加额外的零值项,以确保输出具有所需的长度。后面的部分将详细解释如何做到这一点。 现在让我们看看有多个输入通道的情况,即nr_input_channels大于1。...换句话说,输出序列中的元素只能依赖于输入序列中在它之前的元素。如前所述,为了确保一个输出张量与输入张量具有相同的长度,我们需要进行零填充。如果我们只在输入张量的左侧填充零,那么就可以保证因果卷积。...注意,上面对体系结构的描述中出现的所有变量名都可以用作Darts TCN实现的构造函数的参数。由于我们要执行每周预测,因此output_length参数设置为7。

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    PyTorch中CNN的Forward方法 | PyTorch系列(十七)

    我们通过扩展nn.Module PyTorch基类来创建网络,然后在类构造函数中将网络层定义为类属性。现在,我们需要实现网络的 forward() 方法,最后,我们将准备训练我们的模型。...准备数据 构建模型 创建一个扩展nn.Module基类的神经网络类。 在类构造函数中,将网络层定义为类属性。...forward()方法是实际的网络转换。forward 方法是将输入张量映射到预测输出张量的映射。让我们看看这是如何完成的。 回想一下,在网络的构造函数中,我们可以看到定义了五层。...我们给任何x 作为输入,我们得到相同的结果 x 作为输出。无论我们使用的是具有三个元素的张量,还是表示具有三个通道的图像的张量,此逻辑都是相同的。输入是数据输出!...当我们将张量传递到输出层时,结果将是预测张量。由于我们的数据具有十个预测类别,因此我们知道我们的输出张量将具有十个元素。

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    【深度学习实验】注意力机制(二):掩码Softmax 操作

    通过使用掩码张量,可以将这些无效或特殊位置的权重设为负无穷大,从而在进行Softmax操作时,使得这些位置的输出为0。   这种操作通常在序列模型中使用,例如自然语言处理中的文本分类任务。...如果 valid_lens 是一维张量,将其重复到匹配 X 的第二维,以便与 X 进行逐元素运算。...将 X 重塑为一个二维张量,形状为 (-1, shape[-1]),这样可以在最后一个轴上进行逐元素操作。...使用 d2l.sequence_mask 函数,将有效长度外的元素替换为一个很大的负数(-1e6)。这样,这些元素在经过 softmax 后的输出会趋近于零。...(2, 2, 5), torch.tensor([[1, 3], [2, 4]])) 对于形状为 (2, 2, 5) 的 3D 张量 第一个二维矩阵的第一个序列的有效长度为 1,第二个序列的有效长度为

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    PyTorch中Linear层的原理 | PyTorch系列(十六)

    一般来说,权重矩阵定义了一个线性函数,它把一个有四个元素的一维张量映射成一个有三个元素的一维张量。 这也是Linear 层的工作原理。...PyTorch LinearLayer类使用传递给构造函数的数字4和3来创建一个3 x 4的权重矩阵。让我们通过查看PyTorch源代码来验证这一点。...这就是PyTorch以这种方式构建权重矩阵的原因。这些是矩阵乘法的线性代数规则。 我们来看看如何通过传递in_features张量来调用我们的层。...这就是为什么我们把权矩阵张量放在一个参数类实例中。现在让我们看看这一层如何使用新的权重矩阵转换输入。我们希望看到与前面示例相同的结果。...这是不精确的因为线性层在输出中加入了一个偏置张量。观察当我们关闭偏差时会发生什么。我们通过向构造函数传递一个假标记来做到这一点。

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    PyTorch 深度学习入门

    张量可以包含单一数据类型的元素。我们可以使用 python 列表或 NumPy 数组创建张量。Torch 有 10 种用于 GPU 和 CPU 的张量变体。以下是定义张量的不同方法。...以下是根据需要更改张量结构的三种常用方法: .reshape(a, b) :返回一个大小为 a,b 的新张量 .resize(a, b) :返回大小为 a,b 的相同张量 .transpose(a,...在这两种情况下,我们都可以可视化张量中元素排列的变化。...首先,我们通过提供我们想要使用的优化器算法来定义优化器。我们在反向传播之前将梯度设置为零。然后为了更新参数,调用 optimizer.step()。...optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01) #定义优化器 optimizer.zero_grad() #将梯度设置为零 optimizer.step

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    为内存塞不下Transformer犯愁?OpenAI应用AI研究负责人写了份指南

    对每个嵌入层都量化的代价非常昂贵,相比之下,PEG 量化将激活张量沿嵌入维度分成几个大小均匀的组,其中同一组中的元素共享量化参数。...如何剪枝 Magnitude pruning 是最简单但同时又非常有效的剪枝方法 - 只裁剪那些绝对值最小的权重。...在每个训练步骤中,具有最小绝对值的权重被屏蔽为零以达到所需的稀疏度并且屏蔽的权重在反向传播期间不会得到梯度更新。所需的稀疏度随着训练步骤的增加而增加。...通过剪枝实现的 N:M 稀疏化 N:M 稀疏化是一种结构化的稀疏化模式,适用于现代 GPU 硬件优化,其中每 M 个连续元素中的 N 个元素为零。...因为 ReLU 会引入很多零值,所以该方法在激活函数上设计了一个固定结构,来强制要求在一个包含 N 个元素的块中只包含 1 个非零值。稀疏模式是动态的,每个 token 都不同。

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    【深度学习实验】卷积神经网络(一):卷积运算及其Pytorch实现(一维卷积:窄卷积、宽卷积、等宽卷积;二维卷积)

    ) 步长 = 1,两端不补零 = -1 卷积后输出长度为 + - 1 等宽卷积(Same Convolution) 步长 = 1,两端不补零 = ( -1) / 2 卷积后输出长度为...例如,如果步幅为1,则滤波器每次滑动一个元素;如果步幅为2,则滤波器每次滑动两个元素。 边界处理方式:决定如何处理输入数据边界上的情况。...in_channels参数指定了输入张量的通道数,这里为1; out_channels参数指定了输出张量的通道数,这里也为1; kernel_size参数指定了卷积核的尺寸,这里为3; bias参数指定是否使用偏置项...将翻转后的卷积核张量加载到卷积层的权重中,即将kernel_tensor_flipped赋值给conv_layer.weight.data。...这样设置了卷积层的权重,使其进行卷积运算时使用了翻转后的卷积核。 执行卷积运算,将输入张量input_tensor通过卷积层conv_layer进行卷积操作,得到输出张量output_tensor。

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    PyTorch如何构建和实验神经网络

    PyTorch为程序员提供了极大的灵活性,使其可以在张量流过网络时创建,组合和处理张量…… 核心组成 用于构建神经分类器的PyTorch的核心组件是 张量(在PyTorch中央数据结构) Tensor...使用这些组件,将通过五个简单的步骤构建分类器 将神经网络构造为自定义类(从该类继承nn.Module),其中包含隐藏层张量以及forward通过各种层和激活函数传播输入张量的方法 使用此forward方法通过网络传播特征...张量 torch.Tensor是一个多维矩阵,其中包含单个数据类型的元素。它是框架的中央数据结构。可以从Numpy数组或列表创建Tensor,并执行各种操作,例如索引,数学,线性代数。...再次遵循五个步骤 将渐变重置为零(以防止渐变累积) 将张量向前穿过层 计算损失张量 计算损失的梯度 通过将优化器增加一级(沿负梯度的方向)来更新权重 令人惊讶的是,如果阅读了上面的五个步骤,这正是在神经网络的所有理论讨论...还展示了如何使用此框架轻松地尝试巧妙的想法。

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    先读懂CapsNet架构然后用TensorFlow实现:全面解析Hinton提出的Capsule

    ] 左上角九个元素为-1、w0[:, :, 2] 乘以 x[:, :, 2] 左上角九个元素为 0,这三个值相加再加上偏置项 b0 就等于最右边输出张量 o[:, :, 0] 的左上角第一个元素,即 1...注意但卷积核在输入张量上移动的时候,卷积核权重是相同的,也就是说这一层共享了相同的权重,即 o[:, :, 0] 和 o[:, :, 1] 分别共享了一组权重。...我们可以从上图看出第二层卷积操作后生成的张量维度为 6×6×8×32,那么我们该如何理解这个张量呢?...如下所示,其实我们可以将第二个卷积层看作对维度为 20×20×256 的输入张量执行 8 次不同权重的 Conv2d 操作,每次 Conv2d 都执行带 32 个 9×9 卷积核、步幅为 2 的卷积操作...PrimaryCaps 每一个向量的分量层级是共享卷积权重的,即获取 6×6 张量的卷积核权重为相同的 9×9 个。

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    先读懂CapsNet架构然后用TensorFlow实现,这应该是最详细的教程了

    ] 左上角九个元素为-1、w0[:, :, 2] 乘以 x[:, :, 2] 左上角九个元素为 0,这三个值相加再加上偏置项 b0 就等于最右边输出张量 o[:, :, 0] 的左上角第一个元素,即 1...注意但卷积核在输入张量上移动的时候,卷积核权重是相同的,也就是说这一层共享了相同的权重,即 o[:, :, 0] 和 o[:, :, 1] 分别共享了一组权重。...我们可以从上图看出第二层卷积操作后生成的张量维度为 6×6×8×32,那么我们该如何理解这个张量呢?...如下所示,其实我们可以将第二个卷积层看作对维度为 20×20×256 的输入张量执行 8 次不同权重的 Conv2d 操作,每次 Conv2d 都执行带 32 个 9×9 卷积核、步幅为 2 的卷积操作...PrimaryCaps 每一个向量的分量层级是共享卷积权重的,即获取 6×6 张量的卷积核权重为相同的 9×9 个。

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    分布式训练 Parameter Sharding 之 Google Weight Sharding

    多维权重张量的分片方式以及训练集群拓扑结构会给通信原语的效率带来高度影响。我们的图变换会仔细地为每个张量选择分片格式,以便有效地分片和取消分片。...非元素级别(Non-elementwise)优化器。对于某些优化器,权重更新计算可能包括非元素级别操作。例如,一些优化器使用权重范数或均方根,这涉及到reduce运算符。...我们将讨论如何在分片数据上运行非元素级别计算的解决方案。 大型拓扑中的通信。...相反,使用分片权重更新时,通信原语使用的分片格式必须与输入上的分片相匹配。 权重张量表示为多维数组。...非元素运算符可能会限制如何对张量的重新格式化。

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    【PyTorch】PyTorch如何构建和实验神经网络

    PyTorch为程序员提供了极大的灵活性,使其可以在张量流过网络时创建,组合和处理张量…… 核心组成 用于构建神经分类器的PyTorch的核心组件是 张量(在PyTorch中央数据结构) Tensor...使用这些组件,将通过五个简单的步骤构建分类器 将神经网络构造为自定义类(从该类继承nn.Module),其中包含隐藏层张量以及forward通过各种层和激活函数传播输入张量的方法 使用此forward方法通过网络传播特征...张量 torch.Tensor是一个多维矩阵,其中包含单个数据类型的元素。它是框架的中央数据结构。可以从Numpy数组或列表创建Tensor,并执行各种操作,例如索引,数学,线性代数。...再次遵循五个步骤 将渐变重置为零(以防止渐变累积) 将张量向前穿过层 计算损失张量 计算损失的梯度 通过将优化器增加一级(沿负梯度的方向)来更新权重 令人惊讶的是,如果阅读了上面的五个步骤,这正是在神经网络的所有理论讨论...还展示了如何使用此框架轻松地尝试巧妙的想法。

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