pytorch写一个LeNet网络

我们先介绍下pytorch中的cnn网络

学过深度卷积网络的应该都非常熟悉这张demo图（LeNet）：

先不管怎么训练，我们必须先构建出一个CNN网络，很快我们写了一段关于这个LeNet的代码，并进行注释：

# coding=utf-8
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
from torch.autograd import Variable


class Net(nn.Module):
    # 定义Net的初始化函数，这个函数定义了该神经网络的基本结构
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__()  # 复制并使用Net的父类的初始化方法，即先运行nn.Module的初始化函数
        self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, 5)  # 定义conv1函数的是图像卷积函数：输入为图像（1个频道，即灰度图）,输出为 6张特征图, 卷积核为5x5正方形
        self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5)  # 定义conv2函数的是图像卷积函数：输入为6张特征图,输出为16张特征图, 卷积核为5x5正方形
        self.fc1 = nn.Linear(16 * 5 * 5, 120)  # 定义fc1（fullconnect）全连接函数1为线性函数：y = Wx + b，并将16*5*5个节点连接到120个节点上。
        self.fc2 = nn.Linear(120, 84)  # 定义fc2（fullconnect）全连接函数2为线性函数：y = Wx + b，并将120个节点连接到84个节点上。
        self.fc3 = nn.Linear(84, 10)  # 定义fc3（fullconnect）全连接函数3为线性函数：y = Wx + b，并将84个节点连接到10个节点上。

    # 定义该神经网络的向前传播函数，该函数必须定义，一旦定义成功，向后传播函数也会自动生成（autograd）
    def forward(self, x):
        x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv1(x)), (2, 2))  # 输入x经过卷积conv1之后，经过激活函数ReLU，使用2x2的窗口进行最大池化Max pooling，然后更新到x。
        x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv2(x)), 2)  # 输入x经过卷积conv2之后，经过激活函数ReLU，使用2x2的窗口进行最大池化Max pooling，然后更新到x。
        x = x.view(-1, self.num_flat_features(x))  # view函数将张量x变形成一维的向量形式，总特征数并不改变，为接下来的全连接作准备。
        x = F.relu(self.fc1(x))  # 输入x经过全连接1，再经过ReLU激活函数，然后更新x
        x = F.relu(self.fc2(x))  # 输入x经过全连接2，再经过ReLU激活函数，然后更新x
        x = self.fc3(x)  # 输入x经过全连接3，然后更新x
        return x

    # 使用num_flat_features函数计算张量x的总特征量（把每个数字都看出是一个特征，即特征总量），比如x是4*2*2的张量，那么它的特征总量就是16。
    def num_flat_features(self, x):
        size = x.size()[1:]  # 这里为什么要使用[1:],是因为pytorch只接受批输入，也就是说一次性输入好几张图片，那么输入数据张量的维度自然上升到了4维。【1:】让我们把注意力放在后3维上面
        num_features = 1
        for s in size:
            num_features *= s
        return num_features


net = Net()

# 以下代码是为了看一下我们需要训练的参数的数量
print (net)
params = list(net.parameters())

k = 0
for i in params:
    l = 1
    print ("该层的结构：" + str(list(i.size())))
    for j in i.size():
        l *= j
    print ("参数和：" + str(l))
    k = k + l

print ("总参数和：" + str(k))

注意：torch.nn只接受mini-batch的输入，也就是说我们输入的时候是必须是好几张图片同时输入。

例如：nn. Conv2d 允许输入4维的Tensor：n个样本 x n个色彩频道 x 高度 x 宽度。

这段代码运行 (运行于pytorch0.4版本) 效果如下：

Net(
  (conv1): Conv2d(1, 6, kernel_size=(5, 5), stride=(1, 1))
  (conv2): Conv2d(6, 16, kernel_size=(5, 5), stride=(1, 1))
  (fc1): Linear(in_features=400, out_features=120, bias=True)
  (fc2): Linear(in_features=120, out_features=84, bias=True)
  (fc3): Linear(in_features=84, out_features=10, bias=True)
)
该层的结构：[6, 1, 5, 5]
参数和：150
该层的结构：[6]
参数和：6
该层的结构：[16, 6, 5, 5]
参数和：2400
该层的结构：[16]
参数和：16
该层的结构：[120, 400]
参数和：48000
该层的结构：[120]
参数和：120
该层的结构：[84, 120]
参数和：10080
该层的结构：[84]
参数和：84
该层的结构：[10, 84]
参数和：840
该层的结构：[10]
参数和：10
总参数和：61706

参考链接：https://www.jianshu.com/p/cde4a33fa129