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InstanceNorm3d#

class torch.nn.InstanceNorm3d(num_features, eps=1e-05, momentum=0.1, affine=False, track_running_stats=False, device=None, dtype=None)[source]#

应用实例归一化。

此操作在5D输入(一个3D输入的迷你批次,带有额外的通道维度)上应用实例归一化,如论文 Instance Normalization: The Missing Ingredient for Fast Stylization 中所述。

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

均值和标准差是针对小批量中的每个对象逐维度独立计算的。γ\gammaβ\beta 是可学习的参数向量,如果 affineTrue,则其大小为 C (其中 C 是输入大小)。标准差是使用有偏估计量计算的,等同于 torch.var(input, unbiased=False)

默认情况下,此层在训练和评估模式下均使用从输入数据计算的实例统计信息。

如果将 track_running_stats 设置为 True,则在训练期间,此层会保持其计算出的均值和方差的运行估计,然后在评估期间用于归一化。运行估计使用默认的 momentum(值为 0.1)进行保持。

注意

momentum 参数不同于优化器类中使用的参数以及动量的常规概念。在数学上,这里运行统计的更新规则为:x^new=(1momentum)×x^+momentum×xt\hat{x}_\text{new} = (1 - \text{momentum}) \times \hat{x} + \text{momentum} \times x_t, 其中 x^\hat{x} 是估计的统计量,xtx_t 是新的观测值。

注意

InstanceNorm3dLayerNorm 非常相似,但有一些细微的差别。 InstanceNorm3d 应用于带 RGB 颜色的 3D 模型等通道化数据的每个通道,而 LayerNorm 通常应用于整个样本,并且常用于 NLP 任务。此外,LayerNorm 应用逐元素仿射变换,而 InstanceNorm3d 通常不应用仿射变换。

参数
  • num_features (int) – 期望输入大小为 (N,C,D,H,W)(N, C, D, H, W)(C,D,H,W)(C, D, H, W)CC

  • 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。默认为 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,其初始化方式与批量归一化相同。默认为 False

  • track_running_stats (bool) – 一个布尔值,当设置为 True 时,此模块会跟踪运行均值和方差;当设置为 False 时,此模块不会跟踪此类统计数据,而在训练和评估模式下始终使用批量统计数据。默认为 False

形状
  • 输入:(N,C,D,H,W)(N, C, D, H, W)(C,D,H,W)(C, D, H, W)

  • 输出:(N,C,D,H,W)(N, C, D, H, W)(C,D,H,W)(C, D, H, W) (形状与输入相同)

示例

>>> # Without Learnable Parameters
>>> m = nn.InstanceNorm3d(100)
>>> # With Learnable Parameters
>>> m = nn.InstanceNorm3d(100, affine=True)
>>> input = torch.randn(20, 100, 35, 45, 10)
>>> output = m(input)