nn.Conv1d、nn.Conv2d或nn.Conv3d类型有什么区别

时间: 2023-10-26 10:49:43 浏览: 182
nn.Conv1d、nn.Conv2d和nn.Conv3d是PyTorch中的卷积层类型,它们的区别在于输入的张量维度不同。 - nn.Conv1d用于输入一维的信号,例如语音信号或时间序列数据,它的输入张量形状是(batch_size, channels, sequence_length),输出张量形状是(batch_size, out_channels, out_sequence_length)。 - nn.Conv2d用于输入二维的图像,例如灰度图或RGB图像,它的输入张量形状是(batch_size, channels, height, width),输出张量形状是(batch_size, out_channels, out_height, out_width)。 - nn.Conv3d用于输入三维的体数据,例如CT扫描或MRI数据,它的输入张量形状是(batch_size, channels, depth, height, width),输出张量形状是(batch_size, out_channels, out_depth, out_height, out_width)。 因此,这三种卷积层类型适用于不同类型的输入数据,需要根据具体情况进行选择。
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nn.conv1d、nn.conv2d、nn.conv3d三者的区别

nn.conv1d、nn.conv2d和nn.conv3d都是PyTorch深度学习框架中的卷积层函数。它们的区别在于输入张量的维度不同,分别适用于一维、二维和三维的输入数据。 nn.conv1d主要应用于处理一维的数据,比如文本或时间序列数据。它的输入张量是一个三维张量,形状为(batch_size, num_channels, sequence_length),其中batch_size表示每个训练批次的样本数量,num_channels表示输入数据的通道数,sequence_length表示每个样本中的时间序列长度。nn.conv1d在卷积操作时只在时间序列方向上进行滑动,通常用于提取时序数据的特征。 nn.conv2d适用于处理二维的数据,比如图像数据。它的输入张量是一个四维张量,形状为(batch_size, num_channels, height, width),其中batch_size表示每个训练批次的样本数量,num_channels表示输入数据的通道数,height和width表示图像的高度和宽度。nn.conv2d在卷积操作时在图像的宽度和高度方向上进行滑动,通常用于提取图像数据的特征。 nn.conv3d主要用于处理三维的数据,比如视频数据或三维图像。它的输入张量是一个五维张量,形状为(batch_size, num_channels, depth, height, width),其中batch_size表示每个训练批次的样本数量,num_channels表示输入数据的通道数,depth、height和width表示三维数据的深度、高度和宽度。nn.conv3d在卷积操作时在三维数据的深度、高度和宽度方向上进行滑动,通常用于提取三维数据的特征,如视频帧或医学图像。 总结而言,nn.conv1d、nn.conv2d和nn.conv3d是在不同维度的输入数据上进行卷积操作的函数,适用于处理一维、二维和三维的数据。对于不同类型的数据,我们可以选择合适的卷积函数来提取特征。

nn.Conv2d和nn.Conv1d

nn.Conv2d和nn.Conv1d是PyTorch中的两个常用的卷积层类。它们分别用于处理二维和一维的输入数据。 nn.Conv2d用于处理二维的输入数据,例如图像。它接收一个四维的输入张量,形状为(batch_size, channels, height, width),其中batch_size是输入的批量大小,channels是输入的通道数,height和width分别是输入图像的高度和宽度。nn.Conv2d通过应用卷积核对输入进行滑动窗口操作,并输出一个四维的输出张量,形状为(batch_size, out_channels, output_height, output_width),其中out_channels是输出的通道数,output_height和output_width分别是输出特征图的高度和宽度。 nn.Conv1d用于处理一维的输入数据,例如文本序列。它接收一个三维的输入张量,形状为(batch_size, channels, sequence_length),其中batch_size是输入的批量大小,channels是输入的通道数,sequence_length是输入序列的长度。nn.Conv1d同样通过应用卷积核对输入进行滑动窗口操作,并输出一个三维的输出张量,形状为(batch_size, out_channels, output_length),其中out_channels是输出的通道数,output_length是输出特征序列的长度。 因此,nn.Conv2d和nn.Conv1d在处理不同维度的输入数据时具有相似的功能,但是输入和输出张量的形状有所不同。你可以根据具体的任务和输入数据的形状选择使用适合的卷积层类。
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请详细解析一下python代码: import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 128, 5, padding=2) self.conv2 = nn.Conv2d(128, 128, 5, padding=2) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, 3, padding=1) self.conv4 = nn.Conv2d(256, 256, 3, padding=1) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.bn_conv1 = nn.BatchNorm2d(128) self.bn_conv2 = nn.BatchNorm2d(128) self.bn_conv3 = nn.BatchNorm2d(256) self.bn_conv4 = nn.BatchNorm2d(256) self.bn_dense1 = nn.BatchNorm1d(1024) self.bn_dense2 = nn.BatchNorm1d(512) self.dropout_conv = nn.Dropout2d(p=0.25) self.dropout = nn.Dropout(p=0.5) self.fc1 = nn.Linear(256 * 8 * 8, 1024) self.fc2 = nn.Linear(1024, 512) self.fc3 = nn.Linear(512, 10) def conv_layers(self, x): out = F.relu(self.bn_conv1(self.conv1(x))) out = F.relu(self.bn_conv2(self.conv2(out))) out = self.pool(out) out = self.dropout_conv(out) out = F.relu(self.bn_conv3(self.conv3(out))) out = F.relu(self.bn_conv4(self.conv4(out))) out = self.pool(out) out = self.dropout_conv(out) return out def dense_layers(self, x): out = F.relu(self.bn_dense1(self.fc1(x))) out = self.dropout(out) out = F.relu(self.bn_dense2(self.fc2(out))) out = self.dropout(out) out = self.fc3(out) return out def forward(self, x): out = self.conv_layers(x) out = out.view(-1, 256 * 8 * 8) out = self.dense_layers(out) return out net = Net() device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") print('Device:', device) net.to(device) num_params = sum(p.numel() for p in net.parameters() if p.requires_grad) print("Number of trainable parameters:", num_params)

class CNNModel(nn.Module): def __init__(self, upscale_size=24): super(CNNModel, self).__init__() # ----------------------------- 输入预处理 ----------------------------- self.upsample = nn.Upsample( size=(upscale_size, upscale_size), mode='bilinear', align_corners=False ) # 加载ResNet18并扩大通道数 self.feature = resnet18(pretrained=False) # ---------- 初始卷积层(通道翻倍) ---------- self.feature.conv1 = nn.Conv2d(1, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) # 原64→128 self.feature.bn1 = nn.BatchNorm2d(128) # 同步更新! self.feature.maxpool = nn.Identity() # ---------- Layer1(通道128 → 128) ---------- self.feature.layer1[0].conv1 = nn.Conv2d(128, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.feature.layer1[0].bn1 = nn.BatchNorm2d(128) self.feature.layer1[0].conv2 = nn.Conv2d(128, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.feature.layer1[0].bn2 = nn.BatchNorm2d(128) # ---------- Layer2(128 → 256) ---------- self.feature.layer2[0].conv1 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1, bias=False) self.feature.layer2[0].bn1 = nn.BatchNorm2d(256) self.feature.layer2[0].conv2 = nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) # 输入256! self.feature.layer2[0].bn2 = nn.BatchNorm2d(256) self.feature.layer2[0].downsample[0] = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=1, stride=2, bias=False) self.feature.layer2[0].downsample[1] = nn.BatchNorm2d(256) # 同步更新 # ---------- Layer3(256 → 512) ---------- self.feature.layer3[0].conv1 = nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=2, padding=1, bias=False) self.feature.layer3[0].bn1 = nn.BatchNorm2d(512) self.feature.layer3[0].conv2 = nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.feature.layer3[0].bn2 = nn.BatchNorm2d(512) self.feature.layer3[0].downsample[0] = nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=1, stride=2, bias=False) self.feature.layer3[0].downsample[1] = nn.BatchNorm2d(512) # ---------- Layer4(512 → 1024) ---------- self.feature.layer4[0].conv1 = nn.Conv2d(512, 1024, kernel_size=3, stride=2, padding=1, bias=False) self.feature.layer4[0].bn1 = nn.BatchNorm2d(1024) self.feature.layer4[0].conv2 = nn.Conv2d(1024, 1024, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.feature.layer4[0].bn2 = nn.BatchNorm2d(1024) self.feature.layer4[0].downsample[0] = nn.Conv2d(512, 1024, kernel_size=1, stride=2, bias=False) self.feature.layer4[0].downsample[1] = nn.BatchNorm2d(1024) # 自适应池化 self.feature.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d((1, 1)) # 输出 (1024,1,1) self.feature.fc = nn.Identity() # 移除原全连接层 # 分类器调整 # 任务分类器(输入通道调整为1024) self.class_classifier = nn.Sequential( nn.Linear(1024, 512), # 原512→1024 nn.BatchNorm1d(512), nn.ReLU(inplace=True), nn.Dropout(p=0.5), nn.Linear(512, 256), nn.BatchNorm1d(256), nn.ReLU(inplace=True), nn.Dropout(p=0.5), nn.Linear(256, 2) ) self.domain_classifier = nn.Sequential( nn.Linear(1024, 512), nn.BatchNorm1d(512), nn.ReLU(inplace=True), nn.Dropout(p=0.5), nn.Linear(512, 256), nn.BatchNorm1d(256), nn.ReLU(inplace=True), nn.Linear(256, 1) )爆粗Given groups=1, weight of size [64, 64, 3, 3], expected input[16, 128, 24, 24] to have 64 channels, but got 128 channels instead 报错

分析一下这个代码:class SpatialGCN(nn.Module): def __init__(self, plane): super(SpatialGCN, self).__init__() inter_plane = plane // 2 self.node_k = nn.Conv2d(plane, inter_plane, kernel_size=1) self.node_v = nn.Conv2d(plane, inter_plane, kernel_size=1) self.node_v_y = nn.Conv2d(plane*2, plane, kernel_size=1) self.node_q = nn.Conv2d(plane, inter_plane, kernel_size=1) self.node_q_y = nn.Conv2d(plane*2, plane, kernel_size=1) self.conv_wg = nn.Conv1d(inter_plane, inter_plane, kernel_size=1, bias=False) self.bn_wg = BatchNorm1d(inter_plane) self.conv_wg_decode = nn.Conv1d(inter_plane*2, inter_plane*2, kernel_size=1, bias=False) self.bn_wg_decode = BatchNorm1d(inter_plane*2) self.softmax = nn.Softmax(dim=2) self.out = nn.Sequential(nn.Conv2d(inter_plane, plane, kernel_size=1), BatchNorm2d(plane)) self.outdecode = nn.Sequential(nn.Conv2d(inter_plane*2, plane, kernel_size=1), BatchNorm2d(plane)) self.xpre = nn.Sequential(nn.Conv2d(inter_plane*4, inter_plane*2, kernel_size=1), BatchNorm2d(inter_plane*2), nn.Conv2d(inter_plane*2, plane, kernel_size=1), BatchNorm2d(plane) ) def forward(self, x, y): if y is None: node_k = self.node_k(x) node_v = self.node_v(x) node_q = self.node_q(x) else: node_k = y node_v = self.node_v_y(x) node_q = self.node_q_y(x) b, c, h, w = node_k.size() node_k = node_k.view(b, c, -1).permute(0, 2, 1) node_q = node_q.view(b, c, -1) node_v = node_v.view(b, c, -1).permute(0, 2, 1) AV = torch.bmm(node_q, node_v) AV = self.softmax(AV) AV = torch.bmm(node_k, AV) AV = AV.transpose(1, 2).contiguous() if y is None: AVW = self.conv_wg(AV) AVW = self.bn_wg(AVW) else: AVW = self.conv_wg_decode(AV) AVW = self.bn_wg_decode(AVW) AVW = AVW.view(b, c, h, -1) if y is None: out = F.relu_(self.out(AVW) + x) else: out = F.relu_(self.outdecode(AVW) + self.xpre(x)) return out

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