对Pytorch神经网络初始化kaiming分布详解

yipeiwu_com6年前Python基础

函数的增益值

torch.nn.init.calculate_gain(nonlinearity, param=None)

提供了对非线性函数增益值的计算。

增益值gain是一个比例值,来调控输入数量级和输出数量级之间的关系。

fan_in和fan_out

pytorch计算fan_in和fan_out的源码


def _calculate_fan_in_and_fan_out(tensor):
 dimensions = tensor.ndimension()
 if dimensions < 2:
  raise ValueError("Fan in and fan out can not be computed 
  for tensor with fewer than 2 dimensions")

 if dimensions == 2: # Linear
  fan_in = tensor.size(1)
  fan_out = tensor.size(0)
 else:
  num_input_fmaps = tensor.size(1)
  num_output_fmaps = tensor.size(0)
  receptive_field_size = 1
  if tensor.dim() > 2:
   receptive_field_size = tensor[0][0].numel()
  fan_in = num_input_fmaps * receptive_field_size
  fan_out = num_output_fmaps * receptive_field_size

 return fan_in, fan_out

xavier分布

xavier分布解析:https://prateekvjoshi.com/2016/03/29/understanding-xavier-initialization-in-deep-neural-networks/

假设使用的是sigmoid函数。当权重值(值指的是绝对值)过小,输入值每经过网络层,方差都会减少,每一层的加权和很小,在sigmoid函数0附件的区域相当于线性函数,失去了DNN的非线性性。

当权重的值过大,输入值经过每一层后方差会迅速上升,每层的输出值将会很大,此时每层的梯度将会趋近于0.

xavier初始化可以使得输入值x x x<math><semantics><mrow><mi>x</mi></mrow><annotation encoding="application/x-tex">x</annotation></semantics></math>x方差经过网络层后的输出值y y y<math><semantics><mrow><mi>y</mi></mrow><annotation encoding="application/x-tex">y</annotation></semantics></math>y方差不变。

(1)xavier的均匀分布

torch.nn.init.xavier_uniform_(tensor, gain=1)

也称为Glorot initialization。

>>> w = torch.empty(3, 5)
>>> nn.init.xavier_uniform_(w, gain=nn.init.calculate_gain('relu'))

(2) xavier正态分布

torch.nn.init.xavier_normal_(tensor, gain=1)

也称为Glorot initialization。

kaiming分布

Xavier在tanh中表现的很好,但在Relu激活函数中表现的很差,所何凯明提出了针对于relu的初始化方法。pytorch默认使用kaiming正态分布初始化卷积层参数。

(1) kaiming均匀分布

torch.nn.init.kaiming_uniform_
 (tensor, a=0, mode='fan_in', nonlinearity='leaky_relu')

也被称为 He initialization。

a – the negative slope of the rectifier used after this layer (0 for ReLU by default).激活函数的负斜率,

mode – either ‘fan_in' (default) or ‘fan_out'. Choosing fan_in preserves the magnitude of the variance of the weights in the forward pass. Choosing fan_out preserves the magnitudes in the backwards

pass.默认为fan_in模式,fan_in可以保持前向传播的权重方差的数量级,fan_out可以保持反向传播的权重方差的数量级。

>>> w = torch.empty(3, 5)
>>> nn.init.kaiming_uniform_(w, mode='fan_in', nonlinearity='relu')

(2) kaiming正态分布

torch.nn.init.kaiming_normal_
 (tensor, a=0, mode='fan_in', nonlinearity='leaky_relu')

也被称为 He initialization。

 >>> w = torch.empty(3, 5)
>>> nn.init.kaiming_normal_(w, mode='fan_out', nonlinearity='relu')

以上这篇对Pytorch神经网络初始化kaiming分布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,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

浅谈Python使用Bottle来提供一个简单的web服务

介绍 今天有个不正经的需求,就是要快速做一个restful api的性能测试,要求测试在海量作业数据的情况下客户端分页获取所有作业的性能。因为只是一个小的的测试工作,所以就想到了Bott...

Python操作配置文件ini的三种方法讲解

python 操作配置文件ini的三种方法 方法一:crudini 命令 说明 crudini命令是Linux下的一个操作配置文件的命令工具 用法 crudini --set [--...

django之对FileField字段的upload_to的设定方法

用django开发,经常要处理用户上传的文件, 比如user模型里面如果又个人头像的字段 ImageField等等,而django在FielField字段(包括ImageField)的支...

Python实现处理管道的方法

本文实例讲述了Python实现处理管道的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下: Linux下的可以施展的最炫的魔法是什么?相信不同的人说法不同,但是如果没有管道,那么恐怕在绚丽魔法的...

使用python3调用wxpy模块监控linux日志并定时发送消息给群组或好友

使用python3调用wxpy模块,监控linux日志并定时发送消息给群组或好友,具体代码如下所示: #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: ut...