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pytorch mnist分类的梯度怎么计算

小樊
82
2024-12-26 15:28:49
栏目: 深度学习

在PyTorch中,计算MNIST分类的梯度主要涉及到前向传播和反向传播两个步骤。以下是一个简单的示例,展示了如何使用PyTorch计算MNIST分类的梯度。

首先,我们需要导入所需的库:

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim

接下来,我们定义一个简单的神经网络模型:

class SimpleNN(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(SimpleNN, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(28 * 28, 128)
        self.fc2 = nn.Linear(128, 64)
        self.fc3 = nn.Linear(64, 10)
        self.relu = nn.ReLU()

    def forward(self, x):
        x = x.view(-1, 28 * 28)
        x = self.relu(self.fc1(x))
        x = self.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)
        return x

现在我们可以加载MNIST数据集并准备训练数据:

from torchvision import datasets, transforms

transform = transforms.Compose([transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.1307,), (0.3081,))])
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform)
train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True)

接下来,我们定义损失函数和优化器:

criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)

现在我们可以进行前向传播和反向传播来计算梯度:

for epoch in range(10):
    for data, target in train_loader:
        optimizer.zero_grad()

        output = model(data)
        loss = criterion(output, target)
        loss.backward()

        optimizer.step()

在这个例子中,我们首先将输入数据展平并传递给神经网络。然后,我们计算输出和目标之间的损失,并使用loss.backward()计算梯度。最后,我们使用优化器的step()方法更新模型参数。

这就是如何在PyTorch中计算MNIST分类的梯度。请注意,这个例子使用了一个非常简单的神经网络,实际应用中可能需要更复杂的网络结构。

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