延后初始化¶
:label:sec_deferred_init
到目前为止,我们忽略了建立网络时需要做的以下这些事情:
- 我们定义了网络架构,但没有指定输入维度。
- 我们添加层时没有指定前一层的输出维度。
- 我们在初始化参数时,甚至没有足够的信息来确定模型应该包含多少参数。
有些读者可能会对我们的代码能运行感到惊讶。 毕竟,深度学习框架无法判断网络的输入维度是什么。 这里的诀窍是框架的延后初始化(defers initialization), 即直到数据第一次通过模型传递时,框架才会动态地推断出每个层的大小。
在以后,当使用卷积神经网络时, 由于输入维度(即图像的分辨率)将影响每个后续层的维数, 有了该技术将更加方便。 现在我们在编写代码时无须知道维度是什么就可以设置参数, 这种能力可以大大简化定义和修改模型的任务。 接下来,我们将更深入地研究初始化机制。
实例化网络¶
首先,让我们实例化一个多层感知机。
此时,因为输入维数是未知的,所以网络不可能知道输入层权重的维数。 因此,框架尚未初始化任何参数,我们通过尝试访问以下参数进行确认。
接下来让我们将数据通过网络,最终使框架初始化参数。
一旦我们知道输入维数是20,框架可以通过代入值20来识别第一层权重矩阵的形状。 识别出第一层的形状后,框架处理第二层,依此类推,直到所有形状都已知为止。 注意,在这种情况下,只有第一层需要延迟初始化,但是框架仍是按顺序初始化的。 等到知道了所有的参数形状,框架就可以初始化参数。
小结¶
- 延后初始化使框架能够自动推断参数形状,使修改模型架构变得容易,避免了一些常见的错误。
- 我们可以通过模型传递数据,使框架最终初始化参数。
练习¶
- 如果指定了第一层的输入尺寸,但没有指定后续层的尺寸,会发生什么?是否立即进行初始化?
- 如果指定了不匹配的维度会发生什么?
- 如果输入具有不同的维度,需要做什么?提示:查看参数绑定的相关内容。