pytorch nn.Modlue及nn.Linear 源码理解

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先看一个列子：

import torch
from torch import nn

m = nn.Linear(20, 30)
input = torch.randn(128, 20)
output = m(input)

output.size()

out:

torch.Size([128, 30])

刚开始看这份代码是有点迷惑的，m是类对象，而直接像函数一样调用m，m(input)

重点：

• nn.Module 是所有神经网络单元（neural network modules）的基类
• pytorch在nn.Module中，实现了__call__方法，而在__call__方法中调用了forward函数。

经过以上两点。上述代码就不难理解。

接下来看一下源码：
https://github.com/pytorch/pytorch/blob/master/torch/nn/modules/module.py

再来看一下nn.Linear
https://pytorch.org/docs/stable/_modules/torch/nn/modules/linear.html
主要看一下forward函数：

返回的是：
$input * weight + bias$的线性函数

此时再看一下这一份代码：

import torch
from torch import nn

m = nn.Linear(20, 30)
input = torch.randn(128, 20)
output = m(input)

output.size()

首先创建类对象m，然后通过m(input)实际上调用__call__(input)，然后__call__(input)调用
forward()函数，最后返回计算结果为：
$[128, 20] \times [20, 30] = [128, 30]$

所以自己创建多层神经网络模块时，只需要在实现__init__和forward即可.

接下来看一个简单的三层神经网络的例子：

# define three layers
class simpleNet(nn.Module):

    def __init__(self, in_dim, n_hidden_1, n_hidden_2, out_dim):
        super().__init__()
        self.layer1 = nn.Linear(in_dim, n_hidden_1)
        self.layer2 = nn.Linear(n_hidden_1, n_hidden_2)
        self.layer3 = nn.Linear(n_hidden_2, out_dim)

    def forward(self, x):
        x = self.layer1(x)
        x = self.layer2(x)
        x = self.layer3(x)

        return x

以下为各层神经元个数：
输入： in_dim
第一层： n_hidden_1
第二层：n_hidden_2
第三层（输出层）：out_dim