2022-02-12 11:07:52 +08:00
mindspore.nn.BatchNorm2d
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2022-02-28 14:19:59 +08:00
.. py:class :: mindspore.nn.BatchNorm2d(num_features, eps=1e-5, momentum=0.9, affine=True, gamma_init='ones', beta_init='zeros', moving_mean_init='zeros', moving_var_init='ones', use_batch_statistics=None, data_format='NCHW')
2022-02-12 11:07:52 +08:00
2022-03-25 14:21:05 +08:00
对输入的四维数据进行批归一化(Batch Normalization Layer)。
2022-02-12 11:07:52 +08:00
2022-09-07 16:16:07 +08:00
在四维输入(具有额外通道维度的小批量二维输入)上应用批归一化处理,以避免内部协变量偏移。批归一化广泛应用于卷积网络中。请见论文 `Batch Normalization: Accelerating Deep Network Training by Reducing Internal Covariate Shift <https://arxiv.org/abs/1502.03167> `_ 。使用mini-batch数据和学习参数进行训练, 这些参数见以下公式:
2022-02-12 11:07:52 +08:00
.. math ::
y = \frac{x - \mathrm{E}[x]}{\sqrt{\mathrm{Var}[x] + \epsilon}} * \gamma + \beta
.. note ::
BatchNorm的实现在图模式和PyNative模式下是不同的, 因此不建议在网络初始化后更改其模式。
2022-04-01 17:41:48 +08:00
需要注意的是,更新 :math: `moving\_mean` 和 :math: `moving\_var` 的公式为:
2022-02-12 11:07:52 +08:00
.. math ::
\text{moving_mean}=\text{moving_mean*momentum}+μ_β\text{* (1− momentum)}\\
\text{moving_var}=\text{moving_var*momentum}+σ ^2_β\text{* (1− momentum)}
2022-04-01 17:41:48 +08:00
其中, :math: `moving\_mean` 是更新后的均值, :math: `moving\_var` 是更新后的方差, :math: `μ_β, σ ^2_β` 是每一批的数据的观测值(均值和方差)。
2022-02-12 11:07:52 +08:00
2022-07-22 16:25:38 +08:00
参数:
- **num_features** (int) - 通道数量, 输入Tensor shape :math: `(N, C, H, W)` 中的 `C` 。
- **eps** (float) - :math: `\epsilon` 加在分母上的值, 以确保数值稳定。默认值: 1e-5。
- **momentum** (float) - 动态均值和动态方差所使用的动量。默认值: 0.9。
- **affine** (bool) - bool类型。设置为True时, 可学习 :math: `\gamma` 和 :math: `\beta` 值。默认值: True。
- **gamma_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]) - :math: `\gamma` 参数的初始化方法。str的值引用自函数 `mindspore.common.initializer` ,包括'zeros'、'ones'等。默认值:'ones'。
- **beta_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]) - :math: `\beta` 参数的初始化方法。str的值引用自函数 `mindspore.common.initializer` ,包括'zeros'、'ones'等。默认值:'zeros'。
- **moving_mean_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]) - 动态平均值的初始化方法。str的值引用自函数 `mindspore.common.initializer` ,包括'zeros'、'ones'等。默认值:'zeros'。
- **moving_var_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]) - 动态方差的初始化方法。str的值引用自函数 `mindspore.common.initializer` ,包括'zeros'、'ones'等。默认值:'ones'。
2022-09-07 16:16:07 +08:00
- **use_batch_statistics** (bool) -
2022-09-09 10:11:19 +08:00
2022-07-22 16:25:38 +08:00
- 如果为True, 则使用当前批处理数据的平均值和方差值, 并跟踪运行平均值和运行方差。
- 如果为False, 则使用指定值的平均值和方差值, 不跟踪统计值。
- 如果为None, 则根据训练和验证模式自动设置 `use_batch_statistics` 为True或False。在训练时, `use_batch_statistics会` 设置为True。在验证时, `use_batch_statistics` 会自动设置为False。默认值: None。
- **data_format** (str) - 数据格式可为'NHWC'或'NCHW'。默认值:'NCHW'。
输入:
- **x** (Tensor) - 输入shape为 :math: `(N,C_{in},H_{in},W_{in})` 的Tensor。
输出:
Tensor, 归一化后的Tensor, shape为 :math: `(N,C_{out},H_{out},W_{out})` 。
异常:
- **TypeError** - `num_features` 不是整数。
- **TypeError** - `eps` 不是浮点数。
- **ValueError** - `num_features` 小于1。
- **ValueError** - `momentum` 不在范围[0, 1]内。
- **ValueError** - `data_format` 既不是'NHWC'也不是'NCHW'。