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全卷积和全连接

article 2024/11/8 17:36:44

全连接网络和全卷积网络不一样

以下是对两者的正确解释和代码示例：

1. 全连接网络（Fully Connected Network）

全连接网络使用的是 线性层（nn.Linear），也就是我们常说的“全连接层”。它是用于将每一个输入节点与输出节点直接连接的网络结构。

import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

class FullyConnectedNetwork(nn.Module):
    def __init__(self, input_size=128, hidden_size=64, output_size=10):
        super(FullyConnectedNetwork, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(input_size, hidden_size)  # 全连接层1
        self.fc2 = nn.Linear(hidden_size, hidden_size) # 全连接层2
        self.fc3 = nn.Linear(hidden_size, output_size) # 全连接层3

    def forward(self, x):
        x = F.relu(self.fc1(x))  # 激活函数
        x = F.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)          # 输出层
        return x

# 测试
model = FullyConnectedNetwork()
input_data = torch.randn(32, 128)  # 输入为 (batch_size, 输入特征维度)
output = model(input_data)
print(output.shape)  # 输出形状: (32, 10)

这里的 nn.Linear 代表全连接层，每个神经元都与下一层的每个神经元直接相连。

2. 全卷积网络（Fully Convolutional Network）

全卷积网络则使用的是 卷积层（nn.Conv2d），适用于图像或空间数据处理，不使用 nn.Linear。卷积层的好处在于可以捕获空间结构特征，同时能处理任意大小的输入。

以下是一个简单的全卷积网络示例：

import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F

class FullyConvolutionalNetwork(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(FullyConvolutionalNetwork, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels=3, out_channels=16, kernel_size=3, padding=1)  # 卷积层1
        self.conv2 = nn.Conv2d(in_channels=16, out_channels=32, kernel_size=3, padding=1) # 卷积层2
        self.conv3 = nn.Conv2d(in_channels=32, out_channels=10, kernel_size=3, padding=1) # 卷积层3

    def forward(self, x):
        x = F.relu(self.conv1(x))  # 激活函数
        x = F.relu(self.conv2(x))
        x = self.conv3(x)          # 输出层
        return x

# 测试
model = FullyConvolutionalNetwork()
input_data = torch.randn(32, 3, 64, 64)  # 输入为 (batch_size, 通道数, 高, 宽)
output = model(input_data)
print(output.shape)  # 输出形状: (32, 10, 64, 64)