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PyTorch 核心详解

目录

• PyTorch 核心详解
  • 目录
  • 1. PyTorch 简介
  • 2. 张量（Tensor）操作
    • 基本操作
    • 常用函数
  • 3. 自动微分（Autograd）
    • 基本用法
    • 禁用梯度跟踪
  • 4. 神经网络模块（nn.Module）
    • 定义模型
    • 常用层
  • 5. 数据加载与预处理
    • 自定义数据集
    • 数据增强
  • 6. 模型训练与验证
    • 训练流程
    • 验证流程
  • 7. 模型保存与加载
    • 保存模型参数（推荐）
    • 加载模型
  • 8. GPU 加速
    • 设备设置

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1. PyTorch 简介

PyTorch 是一个基于 Python 的开源深度学习框架，由 Facebook 的 AI 研究团队开发。其核心特点包括：

• ​动态计算图：实时构建计算图，适合调试和复杂模型。
• ​GPU 加速：无缝支持 CUDA，可高效利用 GPU。
• ​模块化设计：通过 torch.nn 等模块快速搭建模型。

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2. 张量（Tensor）操作

张量是 PyTorch 的核心数据结构，类似于 NumPy 的多维数组，但支持 GPU 加速。

基本操作

import torch# 创建张量
x = torch.tensor([[1, 2], [3, 4]])  # 从数据创建
y = torch.zeros(2, 3)               # 全零张量
z = torch.rand(3, 3