Pytorch中關(guān)于F.normalize計(jì)算理解
關(guān)于F.normalize計(jì)算理解
動(dòng)機(jī)
最近多次看到該方法出現(xiàn),于是準(zhǔn)備了解一下,搜了后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是所謂的L2 norm計(jì)算
簡(jiǎn)介
函數(shù)定義
torch.nn.functional.normalize(input,?p=2.0,?dim=1,?eps=1e-12,?out=None)
功能:將某一個(gè)維度除以那個(gè)維度對(duì)應(yīng)的范數(shù)(默認(rèn)是2范數(shù))。
使用:
F.normalize(data, p=2/1, dim=0/1/-1) 將某一個(gè)維度除以那個(gè)維度對(duì)應(yīng)的范數(shù)(默認(rèn)是2范數(shù))
data
:輸入的數(shù)據(jù)(tensor)p
:L2/L1_norm運(yùn)算dim
:0表示按列操作,則每列都是除以該列下平方和的開(kāi)方;1表示按行操作,則每行都是除以該行下所有元素平方和的開(kāi)方
舉例
最后dim=0,是1/根號(hào)下1平方+1平方,2/根號(hào)下2平方+2平方,3/根號(hào)下3平方+3平方,所以都是0.7071
Pytorch中normalize應(yīng)用
torch.nn.functional.normalize(input, p=2, dim=1, eps=1e-12, out=None)
其中,p表示范數(shù)(這里是2范數(shù)),dim表示計(jì)算范數(shù)的維度(默認(rèn)為1),eps是為了防止分母為0;
pytorch中的normalize函數(shù)本質(zhì)上就是針對(duì)某個(gè)維度進(jìn)行歸一化,公式為:
方便記憶,二維矩陣中, dim=1表示在行內(nèi)進(jìn)行歸一化,dim=0表示在列內(nèi)進(jìn)行歸一化。
在使用過(guò)程中,對(duì)dim的理解不夠到位,來(lái)三個(gè)代碼實(shí)驗(yàn)一下。
示例1:dim=1
a = F.softmax(torch.randn((1, 3, 4)), 1) b = F.normalize(a)
輸出:
// a
tensor([[[0.2621, 0.2830, 0.3758, 0.0260],
[0.3634, 0.3750, 0.5382, 0.1085],
[0.3744, 0.3420, 0.0860, 0.8655]]])
// b
b: tensor([[[0.4489, 0.4870, 0.5676, 0.0298],
[0.6224, 0.6454, 0.8130, 0.1243],
[0.6412, 0.5885, 0.1299, 0.9918]]])
代碼中針對(duì)維度1進(jìn)行歸一化。維度1有3個(gè)通道,具體的計(jì)算細(xì)節(jié)為
示例2:dim=2
a = F.softmax(torch.randn((1, 3, 4)), 1) c = F.normalize(b, dim=2)
// a tensor([[[0.0861, 0.1087, 0.0518, 0.3551], ? ? ? ? ?[0.8067, 0.4128, 0.0592, 0.2884], ? ? ? ? ?[0.1072, 0.4785, 0.8890, 0.3565]]]) // c tensor([[[0.2237, 0.2825, 0.1347, 0.9230], ? ? ? ? ?[0.8467, 0.4332, 0.0621, 0.3027], ? ? ? ? ?[0.0997, 0.4447, 0.8262, 0.3313]]])
這里作用的是維度2,可以認(rèn)為維度2有4個(gè)通道,計(jì)算細(xì)節(jié)為:
示例3:dim=0
a = F.softmax(torch.randn((1, 3, 4)), 1) c = F.normalize(b, dim=0)
// a tensor([[[0.0861, 0.1087, 0.0518, 0.3551], ? ? ? ? ?[0.8067, 0.4128, 0.0592, 0.2884], ? ? ? ? ?[0.1072, 0.4785, 0.8890, 0.3565]]]) // c tensor([[[1., 1., 1., 1.], ? ? ? ? ?[1., 1., 1., 1.], ? ? ? ? ?[1., 1., 1., 1.]]])
這里作用的是維度0;維度0上只有1個(gè)通道,因此歸一化之后全為1,即
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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