讀PyTorch原始碼學習RNN

2021-09-25 18:22:27 字數 4619 閱讀 6181

torch.nn.rnn,實現的是jeffrey elman在2023年提出的****** recurrent neural network (srnn),它還有乙個更為廣泛的稱呼:elman network。

torch.nn.lstm,實現的是2023年的lstm

torch.nn.gru,實現的是2023年的gru

rnn、lstm、gru,都繼承了相同的基類rnnbase,並且三者只在構造方法(init)有細微差別:

rnnbase(module)的核心**:

class

rnnbase

(module):.

....

.def

__init__

(self, mode, input_size, hidden_size,

num_layers=

1, bias=

true

, batch_first=

false

, dropout=0.

, bidirectional=

false):

super

(rnnbase, self)

.__init__(

) self.mode = mode

self.input_size = input_size

self.hidden_size = hidden_size

self.num_layers = num_layers

self.bias = bias

self.batch_first = batch_first

self.dropout = dropout

self.bidirectional = bidirectional

num_directions =

2if bidirectional else1.

....

.if mode ==

'lstm'

: gate_size =

4* hidden_size

elif mode ==

'gru'

: gate_size =

3* hidden_size

elif mode ==

'rnn_tanh'

: gate_size = hidden_size

elif mode ==

'rnn_relu'

: gate_size = hidden_size

else

:raise valueerror(

"unrecognized rnn mode: "

+ mode)

self._all_weights =

for layer in

range

(num_layers)

:for direction in

range

(num_directions)

: layer_input_size = input_size if layer ==

0else hidden_size * num_directions

w_ih = parameter(torch.tensor(gate_size, layer_input_size)

) w_hh = parameter(torch.tensor(gate_size, hidden_size)

) b_ih = parameter(torch.tensor(gate_size)

)# second bias vector included for cudnn compatibility. only one

# bias vector is needed in standard definition.

b_hh = parameter(torch.tensor(gate_size)

) layer_params =

(w_ih, w_hh, b_ih, b_hh)

suffix =

'_reverse'

if direction ==

1else

'' param_names =

['weight_ih_l{}{}'

,'weight_hh_l{}{}'

]if bias:

param_names +=

['bias_ih_l{}{}'

,'bias_hh_l{}{}'

] param_names =

[x.format

(layer, suffix)

for x in param_names]

for name, param in

zip(param_names, layer_params)

:setattr

(self, name, param)

self.flatten_parameters(

) self.reset_parameters(

)

主要工作:

為rnn每一層,每個方向,都建立一組引數w_ih,w_hh,b_ih,b_hh ,並且把所有引數設定為模型的屬性,這一步通過setattr()函式實現。

因為rnn每一層的計算公式如下所示:

由此可以看到,單層單方向的rnn網路,只包含w_ih,w_hh,b_ih,b_hh 這四個引數。另外,pytorch中rnn僅支援兩種啟用函式:tanh和relu,上圖公式中的tanh也可以換作relu。

self.reset_parameters()方法對rnn中的所有引數都使用均勻分布進行隨機初始化。

因為:pytorch核心開發人員soumith chintala建議:「 for most practical purposes, i found the torch defaults to work well.」

def

reset_parameters

(self)

: stdv =

1.0/ math.sqrt(self.hidden_size)

for weight in self.parameters():

init.uniform_(weight,

-stdv, stdv)

rnn(rnnbase)的核心**
class

rnn(rnnbase)

:def

__init__

(self,

*args,

**kwargs):if

'nonlinearity'

in kwargs:

if kwargs[

'nonlinearity']==

'tanh'

: mode =

'rnn_tanh'

elif kwargs[

'nonlinearity']==

'relu'

: mode =

'rnn_relu'

else

:raise valueerror(

"unknown nonlinearity '{}'"

.format

( kwargs[

'nonlinearity'])

)del kwargs[

'nonlinearity'

]else

: mode =

'rnn_tanh'

super

(rnn, self)

.__init__(mode,

*args,

**kwargs)

主要工作:

繼承rnnbase,判斷使用哪一種非線性函式。

gru(rnnbase)的核心**

class

gru(rnnbase)

:def

__init__

(self,

*args,

**kwargs)

:super

(gru, self)

.__init__(

'gru'

,*args,

**kwargs)

主要工作:

繼承rnnbase。

on going…

參考:source code for torch.nn.modules.rnn

讀pytorch原始碼學習rnn

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