最近更新:
分类: PyTorch 入门
AI 教程网络
专题导读
文章分组
基础、实践、扩展三个阶段,按文章顺序排列。
第 1 - 6 篇 · 6 个小节
概念、环境和整体流程。
第 16 - 20 篇 · 5 个小节
问题边界、替代方案和后续练习。
图文教程
我会把 PyTorch 入门看成一条训练闭环:数据变成张量,模型做前向计算,loss 衡量错误,反向传播更新参数,最后用验证集检查效果。
PyTorch 的核心不是某一个 API,而是把张量计算、自动求导、模型模块和优化器串成一套可调试的训练流程。
PyTorch 安装不要复制旧命令。不同系统、Python 版本和 CUDA 版本对应不同安装方式,最稳妥的是用官方安装选择器生成命令。
深度学习项目很容易被环境差异影响。依赖版本、数据路径、随机种子和设备选择都要明确记录,否则结果很难复现。
张量是 PyTorch 的基本数据结构。学习张量时不要只看值,更要看 shape、dtype、device 和 requires_grad。
张量操作的难点通常不在公式,而在维度。加减乘除、矩阵乘法、转置和广播都要先确认形状是否符合预期。
索引和切片看似基础,但会直接影响模型输入。尤其是批次维度和通道维度,一旦切错,模型可能还能跑,却学不到正确东西。
自动求导让 PyTorch 能从 loss 反推出每个参数应该怎么调整。理解计算图,比死记 backward() 更重要。
线性回归是理解 autograd 的好例子。它把模型训练拆成最小闭环:预测、算错、求梯度、更新参数。
神经网络可以看成一串可学习变换。线性层负责组合特征,激活函数引入非线性,输出层把结果变成任务需要的形状。
用 nn.Module 定义模型时,init 放层,forward 放数据流。两者分清,模型才容易调试。
激活函数让网络不只是线性叠加。不同任务会用不同激活:隐藏层常用 ReLU,二分类常见 Sigmoid,多分类常见 Softmax 或直接交给交叉熵处理。
损失函数告诉模型什么叫错。回归、二分类、多分类的 loss 不同,输出张量形状和标签格式也要匹配。
优化器决定参数怎么根据梯度更新。SGD 适合做清晰基线,Adam 更容易上手,但学习率和正则化仍然要认真调。
训练循环看似重复,但顺序很重要:前向计算、计算 loss、清梯度、反向传播、更新参数,再记录指标。
评估阶段要关闭训练行为和梯度计算。model.eval() 和 torch.no_grad() 能减少不必要计算,也避免 BatchNorm、Dropout 等行为混乱。
过拟合通常表现为训练集越来越好,验证集开始变差。正则化、数据增强、早停和更好的划分都可以帮助模型泛化。
PyTorch 调参不应该一上来做大范围搜索。先用小实验确认学习率、batch size、模型容量和训练轮数的大致范围。
学完入门后,最有价值的是留下一套自己的训练模板。下一次做新任务时,只换数据和模型,不重新猜流程。
下一步可以学迁移学习、预训练模型、分布式训练和部署。但无论方向多新,都要先保证数据、训练、评估、保存和回滚闭环可靠。