[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

一个之前不知道的知识点:

(2条消息) python—-引用其他py文件中的函数_qq_41978536的博客-CSDN博客_python引用其他py文件的函数

1. 感知器

1、单层感知机

给定输入x,权重w,和偏移b,感知机输出。相比线性回归加入了激活函数。

  • Perceptron 是一个二元分类模型
  • 可以解决线性分类问题,但是感知机不能拟合XOR问题,因为他只能产生线性分割面

2、多层感知机

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

多层感知器引入隐藏层。多层感知器中的层数是去除输入层后的层数。

  • 隐藏层的大小是一个超参数
  • 激活函数:激活函数必须是非线性函数。
  • 如果激活函数仍然是线性的,那么多层叠加其实本质上是一个相当线性的回归模型。

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机3、多分类任务

使用多层感知机做多分类任务相比于softmax回归就是加了隐藏层

  • 多层感知机信息压缩或者扩张需要有个过程,比如16——》32——》64——》32——》16,慢慢的提炼信息

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

4、多层感知机代码实现

(1)从零实现

import torch
from torch import nn
from scratch_softmax import load_data_fashion_mnist, train_all

#数据读取
batch_size = 256
train_iter, test_iter = load_data_fashion_mnist(batch_size)

#实现一个具有隐藏层的多层感知机,它包含256个隐藏单元
num_inputs, num_outputs, num_hiddens = 784, 10, 256
w1 = nn.Parameter(torch.randn(num_inputs, num_hiddens, requires_grad=True))
b1 = nn.Parameter(torch.zeros(num_hiddens, requires_grad=True))
w2 = nn.Parameter(torch.randn(num_hiddens, num_outputs, requires_grad=True))
b2 = nn.Parameter(torch.zeros(num_outputs, requires_grad=True))
params = [w1, b1, w2, b2]


#实现relu函数
def ReLU(x):
    a = torch.zeros_like(x)
    return torch.max(x, a)

#实现网络模型
def net(x):
    x = x.reshape((-1, num_inputs))
    h = ReLU(x @ w1 + b1)
    return (h @ w2 + b2) #@矩阵乘法
loss = nn.CrossEntropyLoss()

#训练
num_epochs, lr = 10, 0.01
updater = torch.optim.SGD(params, lr=lr) #参数更新
train_all(net, train_iter, test_iter, loss, num_epochs, updater)

(2)PyTorch API版本实现

import torch
from torch import nn
from scratch_softmax import load_data_fashion_mnist, train_all

#隐藏层包含256个隐藏单元,并使用了ReLU激活函数
net = nn.Sequential(
    nn.Flatten(),
    nn.Linear(784, 256),
    nn.ReLU(),
    nn.Linear(256, 10)
)

def init_weights(m):
    if type(m) == nn.Linear:
        nn.init.normal_(m.weight, std=0.01)

net.apply(init_weights)
batch_size, lr, num_epochs = 256, 0.1, 10
loss = nn.CrossEntropyLoss()
trainer = torch.optim.SGD(net.parameters(), lr=lr)

#数据加载
train_iter, test_iter = load_data_fashion_mnist(batch_size)
train_all(net, train_iter, test_iter, loss, num_epochs, trainer)

2.激活功能

1、sigmoid函数

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

2、Tanh函数

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

3、ReLU函数

[动手学深度学习(PyTorch)]——多层感知机

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