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线性回归 李沐

时间:2022-10-16 16:55:06浏览次数:56  
标签:features 回归 torch batch 线性 num 李沐 grad size

简介

采用传统的梯度下降进行线性回归,线性函数 一般为 $$y = <w,x> + b$$ 的形式

code

import random
import torch
from d2l import torch as d2l



# 人造数据集
def synthetic_data(w, b, num_example):
    """生成 y=Xw+b+噪声"""
    X = torch.normal(0, 1, (num_example, len(w))) # 生成均值为0,方差为1的随即数, num_example 个样本, 列数为 w 的长度
    y = torch.matmul(X, w) + b
    y += torch.normal(0, 0.01, y.shape) # 加入正态分布的噪音
    return X, y.reshape((-1, 1)) # y 从行向量转为列向量

true_w = torch.tensor([2, -3.4])
true_b = 4.2
features, labels = synthetic_data(true_w, true_b, 1000)


# 读数据集
def data_iter(batch_size, features, labels):
    num_examples = len(features)
    indices = list(range(num_examples))
    random.shuffle(indices) # 将序列的元素随即打乱
    for i in range(0, num_examples, batch_size): # i 从0 开始 然后
        batch_indices = torch.tensor(indices[i : min(i + batch_size, num_examples)])
        yield features[batch_indices], labels[batch_indices]

batch_size = 10

for X, y in data_iter(batch_size, features, labels):
    print("X:", X, '\n y:', y)
    break;

# 初始化模型参数
w = torch.normal(0, 0.01, size=(2, 1), requires_grad = True) # requres_grad = True 表明需要计算梯度
b = torch.zeros(1, requires_grad = True) # 偏差 b 直接赋值为0, 标量

# 定义模型
def linreg(X, w, b):
    """现行回归模型"""
    return torch.matmul(X, w) + b

# 定义损失函数
def squared_loss(y_hat, y):
    """均方损失"""
    return (y_hat - y.reshape(y_hat.shape)) ** 2 / 2

# 定义优化算法
# param: [w, b], lr 即学习率
def sgd(params, lr, batch_size):
    """小批量随即梯度下降(mini-batch stochastic gradient descent)"""
    with torch.no_grad():
        for param in params:
            param -= lr * param.grad / batch_size
            param.grad.zero_()

lr = 0.03
num_epochs = 3
net = linreg
loss = squared_loss

for epoch in range(num_epochs):
    for X, y in data_iter(batch_size, features, labels):
        l = loss(net(X, w, b), y) # 因为 l 形状是 (batch_size, 1), 而不是一个标量
        l.sum().backward() # https://blog.csdn.net/qq_42750982/article/details/125023492 偏导数求和计算
        #  /i/ll/?i=008c9c1f7b4b47ddac40a25b46439131.jpeg#pic_center  如何将l 关于 w 和b的偏导数  传递到 sgd 函数 猜测,应该存储在了 param.grad
        sgd([w, b], lr, batch_size)
    with torch.no_grad():
        train_l = loss(net(features, w, b), labels)
        print(f'epoch {epoch + 1}, loss {float(train_l.mean()) : f}') # https://zhuanlan.zhihu.com/p/541191036  格式化输出


print(f'w的估计误差: {true_w - w.reshape(true_w.shape)}')
print(f'b的估计误差: {true_b - b}')
print("w ", w, " b ", b)d

标签:features,回归,torch,batch,线性,num,李沐,grad,size
From: https://www.cnblogs.com/eat-too-much/p/16796533.html

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