《动手学深度学习》学习笔记(一)

一、pytouch

1.torch.nn.Linear(in_features, out_features, bias=True)

其中:in_features指的是输入的张量的大小,即输入的[batch_size, size]中的size。

     out_features指的是输出的张量的大小,即输出的二维张量的形状为[batch_size,output_size],当然,它也代表了该全连接层的神经元个数。

2.torch.nn.init.normal_(tensor, mean=0, std=1)

     正态分布:服从~N(mean,std)N(mean,std)      N(mean, std)N(mean,std)

3.torch.nn.init.constant_(tensor, val)

     初始化整个矩阵为常数val

4.torch.nn.MSELoss(size_average=None, reduce=None, reduction='mean')损失函数

参数: reduce(bool)- 返回值是否为标量,默认为True

           size_average(bool)- 当reduce=True时有效。为True时,返回的loss为平均值;为False时,返回的各样本的loss之和。

5.torch.optim.SGD(params, lr=, momentum=0, dampening=0, weight_decay=0, nesterov=False)优化函数

            params (iterable) – 待优化参数的iterable或者是定义了参数组的dict

            lr (float) – 学习率

            momentum (float, 可选) – 动量因子(默认:0)

            weight_decay (float, 可选) – 权重衰减(L2惩罚)(默认:0)

            dampening (float, 可选) – 动量的抑制因子(默认:0)

            nesterov (bool, 可选) – 使用Nesterov动量(默认:False)

6.torch.nn.CrossEntropyLoss(weight=None, size_average=None, ignore_index=-100, reduce=None, reduction='mean')

参数:

weight(Tensor)- 为每个类别的loss设置权值,常用于类别不均衡问题。weight必须是float类型的tensor,其长度要于类别C一致,即每一个类别都要设置有weight。带weight的计算公式:

size_average(bool)- 当reduce=True时有效。为True时,返回的loss为平均值;为False时,返回的各样本的loss之和。

reduce(bool)- 返回值是否为标量,默认为True

ignore_index(int)- 忽略某一类别,不计算其loss,其loss会为0,并且,在采用size_average时,不会计算那一类的loss,除的时候的分母也不会统计那一类的样本。

二、文本知识

文本是一类序列数据,一篇文章可以看作是字符或单词的序列,本节将介绍文本数据的常见预处理步骤,预处理通常包括四个步骤:

1.读入文本

2.分词

3.建立字典,将每个词映射到一个唯一的索引(index)

4.将文本从词的序列转换为索引的序列,方便输入模型

三、循环神经网络

1.one-hot向量

我们需要将字符表示成向量,这里采用one-hot向量。假设词典大小是N,每次字符对应一个从0到N−1的唯一的索引,则该字符的向量是一个长度为N的向量,若字符的索引是i,则该向量的第i个位置为1,其他位置为0。下面分别展示了索引为0和2的one-hot向量,向量长度等于词典大小。

2.裁剪梯度

循环神经网络中较容易出现梯度衰减或梯度爆炸,这会导致网络几乎无法训练。裁剪梯度(clip gradient)是一种应对梯度爆炸的方法。假设我们把所有模型参数的梯度拼接成一个向量g,并设裁剪的阈值是θ。裁剪后的梯度min(θ‖g‖,1)g的L2范数不超过θ。

3.困惑度

我们通常使用困惑度(perplexity)来评价语言模型的好坏。困惑度是对交叉熵损失函数做指数运算后得到的值。特别地,

最佳情况下,模型总是把标签类别的概率预测为1,此时困惑度为1;

最坏情况下,模型总是把标签类别的概率预测为0,此时困惑度为正无穷;

基线情况下,模型总是预测所有类别的概率都相同,此时困惑度为类别个数。

显然,任何一个有效模型的困惑度必须小于类别个数。在本例中,困惑度必须小于词典大小vocab_size。

具体代码详见:https://www.kesci.com/org/boyuai/workspace/project

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