BatchNorm1d

class torch.nn.BatchNorm1d(num_features, eps=1e-05, momentum=0.1, affine=True, track_running_stats=True, device=None, dtype=None)

对 2D 或 3D 输入应用 Batch Normalization。

方法描述于论文 Batch Normalization: Accelerating Deep Network Training by Reducing Internal Covariate Shift。

$$y = \frac{x - \mathrm{E}[x]}{\sqrt{\mathrm{Var}[x] + \epsilon}} * \gamma + \beta$$

均值和标准差是针对每个维度在 mini-batch 上计算的，而 $\gamma$ 和 $\beta$ 是可学习的参数向量，长度为 C（其中 C 是输入的特征或通道数）。默认情况下，$\gamma$ 的元素设置为 1，$\beta$ 的元素设置为 0。在训练时，前向传播中的方差使用有偏估计计算，等同于 torch.var(input, unbiased=False)。但是，在移动平均中存储的方差值是使用无偏估计计算的，等同于 torch.var(input, unbiased=True)。

此外，默认情况下，在训练期间，此层会保留其计算出的均值和方差的运行估计，然后这些估计值用于评估期间的归一化。运行估计值使用默认的 momentum（0.1）进行维护。

如果将 track_running_stats 设置为 False，那么此层将不保留运行估计，而是会在评估时也使用批统计量。

注意

此 momentum 参数与优化器类中使用的参数以及动量的传统概念不同。数学上，这里运行统计的更新规则为 $\hat{x}_\text{new} = (1 - \text{momentum}) \times \hat{x} + \text{momentum} \times x_t$, 其中 $\hat{x}$ 是估计的统计量，$x_t$ 是新的观测值。

由于 Batch Normalization 是在 C 维度上进行的，通过对 (N, L) 切片计算统计量，因此通常称之为 Temporal Batch Normalization。

参数

• num_features (int) – 输入的特征或通道数 $C$

• eps (float) – 添加到分母的一个值，用于数值稳定性。默认值：1e-5

• momentum (Optional[float]) – 用于 running_mean 和 running_var 计算的值。可以设置为 None 表示累积移动平均（即简单平均）。默认值：0.1

• affine (bool) – 一个布尔值，当设置为 True 时，此模块具有可学习的仿射参数。默认值：True

• track_running_stats (bool) – 一个布尔值，当设置为 True 时，此模块跟踪运行均值和方差，当设置为 False 时，此模块不跟踪此类统计量，并将统计量缓冲区 running_mean 和 running_var 初始化为 None。当这些缓冲区为 None 时，此模块始终在训练和评估模式下使用批量统计量。默认值：True

形状

• 输入： $(N, C)$ 或 $(N, C, L)$，其中 $N$ 是批次大小，$C$ 是特征或通道数，$L$ 是序列长度

• 输出： $(N, C)$ 或 $(N, C, L)$ （与输入形状相同）

示例

>>> # With Learnable Parameters
>>> m = nn.BatchNorm1d(100)
>>> # Without Learnable Parameters
>>> m = nn.BatchNorm1d(100, affine=False)
>>> input = torch.randn(20, 100)
>>> output = m(input)