pytorch 在网络中添加可训练参数,修改预训练权重文件的方法

脚本专栏 2024/11/18 佚名

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实践中，针对不同的任务需求，我们经常会在现成的网络结构上做一定的修改来实现特定的目的。

假如我们现在有一个简单的两层感知机网络：

# -*- coding: utf-8 -*-
import torch
from torch.autograd import Variable
import torch.optim as optim
 
x = Variable(torch.FloatTensor([1, 2, 3])).cuda()
y = Variable(torch.FloatTensor([4, 5])).cuda()
 
class MLP(torch.nn.Module):
  def __init__(self):
    super(MLP, self).__init__()
    self.linear1 = torch.nn.Linear(3, 5)
    self.relu = torch.nn.ReLU()
    self.linear2 = torch.nn.Linear(5, 2)
 
  def forward(self, x):
    x = self.linear1(x)
    x = self.relu(x)
    x = self.linear2(x)
 
    return x
 
model = MLP().cuda()
 
loss_fn = torch.nn.MSELoss(size_average=False)
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9)
 
for t in range(500):
  y_pred = model(x)
  loss = loss_fn(y_pred, y)
  print(t, loss.data[0])
  model.zero_grad()
  loss.backward()
  optimizer.step()
 
print(model(x))

现在想在前向传播时，在relu之后给x乘以一个可训练的系数，只需要在__init__函数中添加一个nn.Parameter类型变量，并在forward函数中乘以该变量即可：

class MLP(torch.nn.Module):
  def __init__(self):
    super(MLP, self).__init__()
    self.linear1 = torch.nn.Linear(3, 5)
    self.relu = torch.nn.ReLU()
    self.linear2 = torch.nn.Linear(5, 2)
    # the para to be added and updated in train phase, note that NO cuda() at last
    self.coefficient = torch.nn.Parameter(torch.Tensor([1.55]))
 
  def forward(self, x):
    x = self.linear1(x)
    x = self.relu(x)
    x = self.coefficient * x
    x = self.linear2(x)
 
    return x

注意，Parameter变量和Variable变量的操作大致相同，但是不能手动调用.cuda()方法将其加载在GPU上，事实上它会自动在GPU上加载，可以通过model.state_dict()或者model.named_parameters()函数查看现在的全部可训练参数（包括通过继承得到的父类中的参数）：

print(model.state_dict().keys())
for i, j in model.named_parameters():
  print(i)
  print(j)

输出如下：

odict_keys(['linear1.weight', 'linear1.bias', 'linear2.weight', 'linear2.bias'])
linear1.weight
Parameter containing:
-0.3582 -0.0283 0.2607
 0.5190 -0.2221 0.0665
-0.2586 -0.3311 0.1927
-0.2765 0.5590 -0.2598
 0.4679 -0.2923 -0.3379
[torch.cuda.FloatTensor of size 5x3 (GPU 0)]
 
linear1.bias
Parameter containing:
-0.2549
-0.5246
-0.1109
 0.5237
-0.1362
[torch.cuda.FloatTensor of size 5 (GPU 0)]
 
linear2.weight
Parameter containing:
-0.0286 -0.3045 0.1928 -0.2323 0.2966
 0.2601 0.1441 -0.2159 0.2484 0.0544
[torch.cuda.FloatTensor of size 2x5 (GPU 0)]
 
linear2.bias
Parameter containing:
-0.4038
 0.3129
[torch.cuda.FloatTensor of size 2 (GPU 0)]

这个参数会在反向传播时与原有变量同时参与更新，这就达到了添加可训练参数的目的。

如果我们有原先网络的预训练权重，现在添加了一个新的参数，原有的权重文件自然就不能加载了，我们需要修改原权重文件，在其中添加我们的新变量的初始值。

调用model.state_dict查看我们添加的参数在参数字典中的完整名称，然后打开原先的权重文件：

a = torch.load("OldWeights.pth") a是一个collecitons.OrderedDict类型变量，也就是一个有序字典，直接将新参数名称和初始值作为键值对插入，然后保存即可。

a = torch.load("OldWeights.pth")
 
a["layer1.0.coefficient"] = torch.FloatTensor([1.2])
a["layer1.1.coefficient"] = torch.FloatTensor([1.5])
 
torch.save(a, "Weights.pth")

现在权重就可以加载在修改后的模型上了。

以上这篇pytorch 在网络中添加可训练参数,修改预训练权重文件的方法就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。

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