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以下是一個關(guān)于 2025 版 PyTorch 入門到實戰(zhàn)教程的介紹1

入門階段

  • 安裝 PyTorch:根據(jù)自身環(huán)境選擇合適的安裝方式,如通過pipconda安裝。可以從 PyTorch 官方網(wǎng)站獲取安裝命令,注意選擇與自己的 CUDA 版本、操作系統(tǒng)等匹配的版本。

  • Tensor 基礎(chǔ)操作:學(xué)習(xí)創(chuàng)建 Tensor,它類似于 NumPy 數(shù)組,但能在 GPU 上運(yùn)算。掌握 Tensor 的各種運(yùn)算,如加減乘除等,以及與 NumPy 數(shù)組的相互轉(zhuǎn)換。

  • 自動求導(dǎo)(Autograd):理解 Autograd 模塊的基本概念,它能自動記錄運(yùn)算過程,在反向傳播時自動計算梯度。要注意計算圖在反向傳播后默認(rèn)會釋放,若需多次反向傳播,需設(shè)置retain_graph=True

  • 構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(nn 模塊):了解所有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都需繼承nn.Module類,學(xué)會將多層組合形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

  • 損失函數(shù)與優(yōu)化器:定義合適的損失函數(shù),如交叉熵?fù)p失函數(shù),選擇優(yōu)化器,如 SGD 優(yōu)化器,并掌握訓(xùn)練循環(huán)的基本流程。

進(jìn)階階段

  • GPU 加速與多 GPU 使用:學(xué)會將模型和數(shù)據(jù)遷移到 GPU 上,利用nn.DataParallel實現(xiàn)模型的多 GPU 訓(xùn)練。

  • 數(shù)據(jù)加載與預(yù)處理(torch.utils.data):自定義數(shù)據(jù)集,需繼承torch.utils.data.Dataset并重寫__len____getitem__方法。使用torchvision.transforms對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行常見的預(yù)處理操作,如裁剪、歸一化、隨機(jī)翻轉(zhuǎn)等。

  • 自定義模型與層:除使用內(nèi)置的層,還可根據(jù)需求自定義層或模塊,并在復(fù)雜模型中實現(xiàn)模塊嵌套,進(jìn)行層級化設(shè)計。

  • 模型調(diào)試與可視化:利用 Python 調(diào)試器(如pdb)或 IDE 自帶的調(diào)試工具對模型前向傳播、反向傳播過程進(jìn)行跟蹤。使用TensorBoardX或其他可視化工具監(jiān)視訓(xùn)練過程中的損失、準(zhǔn)確率等指標(biāo)。

  • 高級訓(xùn)練技巧:通過torch.optim.lr_scheduler動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率,如使用StepLRReduceLROnPlateau等。掌握模型保存與加載的方法。

實戰(zhàn)應(yīng)用階段

  • 遷移學(xué)習(xí)與預(yù)訓(xùn)練模型:借助torchvision.models中的預(yù)訓(xùn)練模型(如 ResNet、VGG)進(jìn)行微調(diào)或特征提取。

  • 分布式訓(xùn)練和多機(jī)訓(xùn)練:利用torch.distributed包實現(xiàn)跨 GPU、跨節(jié)點訓(xùn)練,了解DistributedDataParallel(DDP)等方法,以及使用torch.distributed.launch腳本啟動分布式訓(xùn)練任務(wù)。

  • 模型優(yōu)化與調(diào)參:運(yùn)用網(wǎng)格搜索、隨機(jī)搜索或貝葉斯優(yōu)化等方法對學(xué)習(xí)率、正則化系數(shù)等超參數(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)。使用 Dropout、Batch Normalization 等正則化技術(shù)提高模型的泛化能力,還可利用torch.cuda.amp實現(xiàn)混合精度訓(xùn)練,提升訓(xùn)練速度并降低顯存占用。

  • 實戰(zhàn)項目:進(jìn)行圖像分類任務(wù),利用 CIFAR - 10、ImageNet 等數(shù)據(jù)集搭建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN);在自然語言處理領(lǐng)域,使用 RNN、LSTM、Transformer 等模型解決文本生成、機(jī)器翻譯、情感分析等問題;構(gòu)建生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)進(jìn)行圖像生成任務(wù)等。

  • 框架內(nèi)部源碼閱讀與擴(kuò)展:深入閱讀 PyTorch 的核心模塊(如 Autograd、nn.Module)源碼,理解底層實現(xiàn)原理,以便更好地擴(kuò)展或定制功能。基于 PyTorch 自定義 C++ 擴(kuò)展或 Python API,結(jié)合高性能計算需求打造個性化的深度學(xué)習(xí)工具。

          課程目錄
【基礎(chǔ)入門】001.Pytorch介紹課程導(dǎo)學(xué)
002.初識Pytorch基本框架
003.環(huán)境配置(1)
004.環(huán)境配置(2)
005.機(jī)器學(xué)習(xí)中的分類與回歸問題-機(jī)器學(xué)習(xí)基本構(gòu)成元素
006.Tensor的基本定義
007.Tensor與機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)系
008.Tensor創(chuàng)建編程實例
009.Tensor的屬性
010.Tensor的屬性-稀疏的張量的編程實踐
011.Tensor的算術(shù)運(yùn)算
012.Tensor的算術(shù)運(yùn)算編程實例
013.in-place的概念和廣播機(jī)制
014.取整-余
015.比較運(yùn)算-排序-topk-kthvalue-數(shù)據(jù)合法性校驗
016.三角函數(shù)
017.其他數(shù)學(xué)函數(shù)
018.Pytorch與統(tǒng)計學(xué)方法
019.Pytorch與分布函數(shù)
020.Pytorch與隨機(jī)抽樣
021.Pytorch與線性代數(shù)運(yùn)算
022.Pytorch與矩陣分解-PCA
023.Pytorch與矩陣分解-SVD分解-LDA
024.Pytorch與張量裁剪
025.Pytorch與張量的索引與數(shù)據(jù)篩選
026.Pytorch與張量組合與拼接
027.Pytorch與張量切片
028.Pytorch與張量變形
029.Pytorch與張量填充
030.Pytorch與傅里葉變換
031.Pytorch簡單編程技巧
032.Pytorch與autograd-導(dǎo)數(shù)-方向?qū)?shù)-偏導(dǎo)數(shù)-梯度的概念
033.Pytorch與autograd-梯度與機(jī)器學(xué)習(xí)最優(yōu)解
034.Pytorch與autograd-Variable$tensor
035.Pytorch與autograd-如何計算梯度
036.Pytorch與autograd中的幾個重要概念-variable-grad-gradfn
037.Pytorch與autograd中的幾個重要概念-function
038.Pytorch與nn庫
039.Pytorch與visdom
040.Pytorch與tensorboardX
041.Pytorch與torchvision
042.機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念(1)
043.機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念(2)
044.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類和回歸問題(1)
045.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類和回歸問題(2)
046.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類和回歸問題(3)
047.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類和回歸問題(4)
048.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決分類和回歸問題(5)
049.計算機(jī)視覺基本概念
050.圖像處理常見概念
051.特征工程
052.卷積神經(jīng)網(wǎng)(上)
053.卷積神經(jīng)網(wǎng)(下)
054.pooling層
055.激活層-BN層-FC層-損失層
056.經(jīng)典卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
057.輕量型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
058.多分支網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
059.attention的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
060.學(xué)習(xí)率
061.優(yōu)化器
062.卷積神經(jīng)網(wǎng)添加正則化
【實戰(zhàn)任務(wù)】01.圖像分類網(wǎng)絡(luò)模型框架解讀(上)
02.圖像分類網(wǎng)絡(luò)模型框架解讀(下)
03.cifar10數(shù)據(jù)介紹-讀取-處理(上)
04.cifar10數(shù)據(jù)介紹-讀取-處理(下)
05.PyTorch自定義數(shù)據(jù)加載-加載Cifar10數(shù)據(jù)
06.PyTorch搭建 VGGNet 實現(xiàn)Cifar10圖像分類
07.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本-tensorboard記錄LOG(上)
08.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本-tensorboard記錄LOG(下)
09.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-ResNet結(jié)構(gòu)(上)
10.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-ResNet結(jié)構(gòu)(下)
11.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-Mobilenetv1結(jié)構(gòu)
12.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-Inception結(jié)構(gòu)(上)
13.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-Inception結(jié)構(gòu)(下)
14.PyTorch搭建cifar10訓(xùn)練腳本搭建-調(diào)用Pytorch標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)ResNet18等
15.PyTorch搭建cifar10推理測試腳本搭建
16.分類問題優(yōu)化思路
17.分類問題最新研究進(jìn)展和方向
01.目標(biāo)檢測問題介紹(上)
02.目標(biāo)檢測問題介紹(下)
03.Pascal.VOC-COCO數(shù)據(jù)集介紹
04.MMdetection框架介紹-安裝說明
05.MMdetection框架使用說明
06.MMdetection訓(xùn)練Passcal.VOC目標(biāo)檢測任務(wù)(上)
07.MMdetection訓(xùn)練Passcal.VOC目標(biāo)檢測任務(wù)(中)
08.MMdetection訓(xùn)練Passcal.VOC目標(biāo)檢測任務(wù)(下)
09.MMdetection.Test腳本
10.MMdetection.LOG分析
01.圖像分割基本概念
02.圖像分割方法介紹
03.圖像分割評價指標(biāo)及目前面臨的挑戰(zhàn)
04.COCO數(shù)據(jù)集介紹
05.detectron框架介紹和使用簡單說明
06.coco數(shù)據(jù)集標(biāo)注文件解析
07.detectron源碼解讀和模型訓(xùn)練-demo測試
01.GAN的基礎(chǔ)概念和典型模型介紹(上)
02.GAN的基礎(chǔ)概念和典型模型介紹(下)
03.圖像風(fēng)格轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)下載與自定義dataset類
04.cycleGAN模型搭建-model
05.cycleGAN模型搭建-train(上)
06.cycleGAN模型搭建-train(下)
07.cycleGAN模型搭建-test
01.RNN網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
02.RNN常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-simple.RNN網(wǎng)絡(luò)
03.Bi-RNN網(wǎng)絡(luò)
04.LSTM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
05.Attention結(jié)構(gòu)
06.Transformer結(jié)構(gòu)
07.BERT結(jié)構(gòu)
08.NLP基礎(chǔ)概念介紹
01.文本情感分析-情感分類概念介紹
02.文本情感分類關(guān)鍵流程介紹
03.文本情感分類之文本預(yù)處理
04.文本情感分類之特征提取與文本表示
05.文本情感分類之深度學(xué)習(xí)模型
06.文本情感分類-數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
07.文本情感分類-dataset類定義
08.文本情感分類-model類定義
09.文本情感分類-train腳本定義
10.文本情感分類-test腳本定義
01.機(jī)器翻譯相關(guān)方法-應(yīng)用場景-評價方法
02.Seq2Seq-Attention編程實例數(shù)據(jù)準(zhǔn)備-模型結(jié)構(gòu)-相關(guān)函數(shù)
03.Seq2Seq-Attention編程實例-定義數(shù)據(jù)處理模塊
04.Seq2Seq-Attention編程實例-定義模型結(jié)構(gòu)模塊(上)
05.Seq2Seq-Attention編程實例-定義模型結(jié)構(gòu)模塊(下)
06.Seq2Seq-Attention編程實例-定義train模塊(上)
07.Seq2Seq-Attention編程實例-定義train模塊(下)
08.Seq2Seq-Attention編程實例-定義train模塊-loss.function
09.Seq2Seq-Attention編程實例-定義eval模塊
01.PyTorch模型開發(fā)與部署基礎(chǔ)平臺介紹
02.PyTorch工程化基礎(chǔ)--Torchscript
03.PyTorch服務(wù)端發(fā)布平臺--Torchserver
04.PyTorch終端推理基礎(chǔ)--ONNX

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