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首頁大數(shù)據(jù)時代PyTorch中的擴張卷積(空洞卷積)是怎么實現(xiàn)的?
PyTorch中的擴張卷積(空洞卷積)是怎么實現(xiàn)的?
2023-04-07
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擴張卷積,也被稱為空洞卷積,是一種在深度學(xué)習(xí)中常用的卷積操作,可以有效地增加模型感受野和步幅,同時減少參數(shù)數(shù)量。

PyTorch中,擴張卷積是通過使用nn.Conv2d()函數(shù)來實現(xiàn)的。該函數(shù)有四個必填參數(shù):in_channels,out_channels,kernel_size和dilation。其中,in_channels表示輸入特征圖的通道數(shù),out_channels表示輸出特征圖的通道數(shù),kernel_size表示卷積核的大小,而dilation則表示卷積核內(nèi)部的擴張率,即卷積核元素之間的跨度。下面將詳細介紹如何在PyTorch中使用擴張卷積。

1.定義擴張卷積層

import torch.nn as nn

# 定義一個輸入通道數(shù)為3,輸出通道數(shù)為16,卷積核大小為3x3,擴張率為2的擴張卷積層
conv = nn.Conv2d(in_channels=3, out_channels=16, kernel_size=3, dilation=2)

在這里,我們定義了一個名為“conv”的擴張卷積層,它具有3個輸入通道,16個輸出通道,3x3的卷積核大小和2的擴張率。

2.傳遞輸入數(shù)據(jù)

import torch

# 隨機生成一張3x256x256的圖像
input_data = torch.randn(1, 3, 256, 256)

# 將輸入數(shù)據(jù)傳遞給擴張卷積層
output = conv(input_data)

在這里,我們使用torch.randn()函數(shù)生成了一張隨機的3通道圖像,并將其傳遞給擴張卷積層。輸出變量“output”包含了經(jīng)過擴張卷積層處理后的特征圖。

3.觀察輸出特征

print(output.size())

輸出:torch.Size([1, 16, 252, 252]) 在這里,我們打印了輸出特征圖的大小。由于卷積核的擴張率為2,因此輸出特征圖實際上比輸入特征圖小了4個像素(因為每個維度都有2個像素被“限制”在了邊界之外)。輸出特征圖的深度為16,與我們在定義擴張卷積層時指定的輸出通道數(shù)相同。

總結(jié): PyTorch中的擴張卷積是通過使用nn.Conv2d()函數(shù)來實現(xiàn)的。它具有四個必填參數(shù):in_channels,out_channels,kernel_size和dilation。其中,dilation表示卷積核內(nèi)部的擴張率。擴張卷積可以有效地增加模型感受野和步幅,同時減少參數(shù)數(shù)量。

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