91 lines
6.9 KiB
ReStructuredText
91 lines
6.9 KiB
ReStructuredText
mindspore.nn.Conv1d
|
||
======================
|
||
|
||
.. py:class:: mindspore.nn.Conv1d(in_channels, out_channels, kernel_size, stride=1, pad_mode='same', padding=0, dilation=1, group=1, has_bias=False, weight_init=None, bias_init=None, dtype=mstype.float32)
|
||
|
||
一维卷积层。
|
||
|
||
对输入Tensor计算一维卷积。通常输入的shape为 :math:`(N, C_{in}, L_{in})` ，其中 :math:`N` 为batch size，:math:`C` 为通道数，:math:`L` 为输入序列的长度。
|
||
|
||
根据以下公式计算输出：
|
||
|
||
.. math::
|
||
|
||
\text{out}(N_i, C_{\text{out}_j}) = \text{bias}(C_{\text{out}_j}) +
|
||
\sum_{k = 0}^{C_{in} - 1} \text{ccor}({\text{weight}(C_{\text{out}_j}, k), \text{X}(N_i, k)})
|
||
|
||
其中， :math:`bias` 为输出偏置，:math:`ccor` 为 `cross-correlation <https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-correlation>`_ 操作，
|
||
:math:`weight` 为卷积核的值， :math:`X` 为输入的特征图。
|
||
|
||
- :math:`i` 对应batch数，其范围为 :math:`[0, N-1]` ，其中 :math:`N` 为输入batch。
|
||
|
||
- :math:`j` 对应输出通道，其范围为 :math:`[0, C_{out}-1]` ，其中 :math:`C_{out}` 为输出通道数，该值也等于卷积核的个数。
|
||
|
||
- :math:`k` 对应输入通道数，其范围为 :math:`[0, C_{in}-1]` ，其中 :math:`C_{in}` 为输入通道数，该值也等于卷积核的通道数。
|
||
|
||
因此，上面的公式中， :math:`{bias}(C_{\text{out}_j})` 为第 :math:`j` 个输出通道的偏置， :math:`{weight}(C_{\text{out}_j}, k)` 表示第 :math:`j` 个\
|
||
卷积核在第 :math:`k` 个输入通道的卷积核切片， :math:`{X}(N_i, k)` 为特征图第 :math:`i` 个batch第 :math:`k` 个输入通道的切片。
|
||
卷积核shape为 :math:`(\text{kernel_size})` ，其中 :math:`\text{kernel_size}` 是卷积核的宽度。若考虑到输入输出通道以及group，则完整卷积核的shape为
|
||
:math:`(C_{out}, C_{in} / \text{group}, \text{kernel_size})` ，
|
||
其中 `group` 是分组卷积时在通道上分割输入 `x` 的组数。
|
||
|
||
想更深入了解卷积层，请参考论文 `Gradient Based Learning Applied to Document Recognition <http://vision.stanford.edu/cs598_spring07/papers/Lecun98.pdf>`_ 和 `ConvNets <http://cs231n.github.io/convolutional-networks/>`_ 。
|
||
|
||
.. note::
|
||
在Ascend平台上，目前只支持深度卷积场景下的分组卷积运算。也就是说，当 `group>1` 的场景下，必须要满足 `in\_channels` = `out\_channels` = `group` 的约束条件。
|
||
|
||
参数：
|
||
- **in_channels** (int) - Conv1d层输入Tensor的空间维度。
|
||
- **out_channels** (int) - Conv1d层输出Tensor的空间维度。
|
||
- **kernel_size** (int) - 指定一维卷积核的宽度。
|
||
- **stride** (int，可选) - 一维卷积核的移动步长，默认值： ``1`` 。
|
||
- **pad_mode** (str，可选) - 指定填充模式，填充值为0。可选值为 ``"same"`` ， ``"valid"`` 或 ``"pad"`` 。默认值： ``"same"`` 。
|
||
|
||
- ``"same"``：在输入的两端填充，使得当 `stride` 为 ``1`` 时，输入和输出的shape一致。待填充的量由算子内部计算，若为偶数，则均匀地填充在四周，若为奇数，多余的填充量将补充在右端。如果设置了此模式， `padding` 必须为0。
|
||
- ``"valid"``：不对输入进行填充，返回输出可能的最大长度，如果不能构成一个完整stride，那么额外的像素将被丢弃。如果设置了此模式， `padding` 必须为0。
|
||
- ``"pad"``：对输入填充指定的量。在这种模式下，填充的量由 `padding` 参数指定。如果设置此模式， `padding` 必须大于或等于0。
|
||
|
||
- **padding** (Union(int, tuple[int], list[int])，可选) - 当 `pad_mode` 为 ``"pad"`` 时，指定在输入 `input` 的宽度方向上填充的数量。数据类型为int或包含1个int组成的tuple。表示宽度方向的 `padding` 数量（左右两边均为该值）。值必须大于等于0，默认值： ``0`` 。
|
||
- **dilation** (Union(int, tuple[int])，可选) - 卷积核膨胀尺寸。可以为单个int，或者由一个int组成的tuple。
|
||
假设 :math:`dilation=(d0,)`, 则卷积核在宽度方向间隔 :math:`d0-1` 个元素进行采样。取值范围为[1, L]。默认值： ``1`` 。
|
||
- **group** (int，可选) - 将过滤器拆分为组， `in_channels` 和 `out_channels` 必须可被 `group` 整除。默认值：``1`` 。
|
||
- **has_bias** (bool，可选) - Conv1d层是否添加偏置参数。默认值： ``False`` 。
|
||
- **weight_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]，可选) - 权重参数的初始化方法。它可以是Tensor，str，Initializer或numbers.Number。当使用str时，可选 ``"TruncatedNormal"`` ， ``"Normal"`` ， ``"Uniform"`` ， ``"HeUniform"`` 和 ``"XavierUniform"`` 分布以及常量 ``"One"`` 和 ``"Zero"`` 分布的值，可接受别名 ``"xavier_uniform"`` ， ``"he_uniform"`` ， ``"ones"`` 和 ``"zeros"`` 。上述字符串大小写均可。更多细节请参考 `Initializer <https://www.mindspore.cn/docs/zh-CN/master/api_python/mindspore.common.initializer.html>`_, 的值。默认值： ``None`` ，权重使用 ``"HeUniform"`` 初始化。
|
||
- **bias_init** (Union[Tensor, str, Initializer, numbers.Number]，可选) - 偏置参数的初始化方法。可以使用的初始化方法与 `weight_init` 相同。更多细节请参考 `Initializer <https://www.mindspore.cn/docs/zh-CN/master/api_python/mindspore.common.initializer.html>`_, 的值。默认值： ``None`` ，偏差使用 ``"Uniform"`` 初始化。
|
||
- **dtype** (:class:`mindspore.dtype`) - Parameters的dtype。默认值： ``mstype.float32`` 。
|
||
|
||
输入：
|
||
- **x** (Tensor) - shape为 :math:`(N, C_{in}, L_{in})` 的Tensor。
|
||
|
||
输出：
|
||
Tensor，shape为 :math:`(N, C_{out}, L_{out})` 。
|
||
|
||
pad_mode为 ``"same"`` 时：
|
||
|
||
.. math::
|
||
\begin{array}{ll} \\
|
||
L_{out} = \left \lceil{\frac{L_{in}}{\text{stride}}} \right \rceil \\
|
||
\end{array}
|
||
|
||
pad_mode为 ``"valid"`` 时：
|
||
|
||
.. math::
|
||
\begin{array}{ll} \\
|
||
L_{out} = \left \lfloor{\frac{L_{in} - \text{dilation} \times (\text{kernel_size} - 1) - 1}
|
||
{\text{stride}}} \right \rfloor + 1 \\
|
||
\end{array}
|
||
|
||
pad_mode为 ``"pad"`` 时：
|
||
|
||
.. math::
|
||
\begin{array}{ll} \\
|
||
L_{out} = \left \lfloor{\frac{L_{in} + 2 \times {padding} - \text{dilation} \times
|
||
(\text{kernel_size} - 1) - 1}{\text{stride}}} \right \rfloor + 1 \\
|
||
\end{array}
|
||
|
||
异常：
|
||
- **TypeError** - `in_channels` 、 `out_channels` 、 `kernel_size` 、 `stride` 、 `padding` 或 `dilation` 不是int。
|
||
- **ValueError** - `in_channels` 、 `out_channels` 、 `kernel_size` 、 `stride` 或 `dilation` 小于1。
|
||
- **ValueError** - `padding` 小于0。
|
||
- **ValueError** - `pad_mode` 不是 ``"same"`` ， ``"valid"`` 或 ``"pad"`` 。
|