PyTorch怎么安装和使用
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安装PyTorch geometric
首先确保安装了PyTorch 1.2.0及以上版本
$ python -c "import torch; print(torch.__version__)"
>>> 1.2.0安装依赖包
$ pip install --verbose --no-cache-dir torch-scatter
$ pip install --verbose --no-cache-dir torch-sparse
$ pip install --verbose --no-cache-dir torch-cluster
$ pip install --verbose --no-cache-dir torch-spline-conv (optional)
$ pip install torch-geometric注意:
def spawn(self, cmd):
spawn(cmd, dry_run=self.dry_run)改为
def spawn(self, cmd):
spawn(cmd, dry_run=self.dry_run)快速上手
import torch
from torch_geometric.data import Data
#边，shape = [2,num_edge]
edge_index = torch.tensor([[0, 1, 1, 2],
[1, 0, 2, 1]], dtype=torch.long)
#点，shape = [num_nodes, num_node_features]
x = torch.tensor([[-1], [0], [1]], dtype=torch.float)
data = Data(x=x, edge_index=edge_index)
>>> Data(edge_index=[2, 4], x=[3, 1])数据集
PyTorch Geometric已经包含有很多常见的基准数据集，包括：
Cora：一个根据科学论文之间相互引用关系而构建的Graph数据集合，论文分为7类：Genetic_Algorithms，Neural_Networks，Probabilistic_Methods，Reinforcement_Learning，Rule_Learning，Theory，共2708篇；
Citeseer：一个论文之间引用信息数据集，论文分为6类：Agents、AI、DB、IR、ML和HCI，共包含3312篇论文；
Pubmed：生物医学方面的论文搜寻以及摘要数据集。
以及网址中的数据集等等。
初始化这样的一个数据集也很简单，会自动下载对应的数据集然后处理成需要的格式，例如ENZYMES dataset (覆盖6大类的600个图，可用于graph-level的分类任务)：
from torch_geometric.datasets import TUDataset
dataset = TUDataset(root='/tmp/ENZYMES', name='ENZYMES')
>>> ENZYMES(600)
len(dataset)
>>> 600
dataset.num_classes
>>> 6
dataset.num_node_features
>>> 3对于其中的第一个图，可以这样取得：
data = dataset[0]
>>> Data(edge_index=[2, 168], x=[37, 3], y=[1])
#可以看出这个图包含边168/2=84条，节点37个，每个节点包含三个特征
data.is_undirected()
>>> True再看一个node-level的数据集
from torch_geometric.datasets import Planetoid
dataset = Planetoid(root='/tmp/Cora', name='Cora')
>>> Cora()
#可以看到这个数据集只有一个图
len(dataset)
>>> 1
dataset.num_classes
>>> 7
dataset.num_node_features
>>> 1433
#train_mask
data = dataset[0]
>>> Data(edge_index=[2, 10556], test_mask=[2708],
train_mask=[2708], val_mask=[2708], x=[2708, 1433], y=[2708])
#用来训练的数据量
data.train_mask.sum().item()
>>> 140
#用来验证的数据量
data.val_mask.sum().item()
>>> 500
#用来测试的数据量
data.test_mask.sum().item()
>>> 1000完整示例
下面再来看一个完整的例子：
import torch
import torch
import torch.nn.functional as F
from torch_geometric.nn import GCNConv
#数据集加载
from torch_geometric.datasets import Planetoid
dataset = Planetoid(root='/tmp/Cora', name='Cora')
#网络定义
class Net(torch.nn.Module):
def __init__(self):
super(Net, self).__init__()
self.conv1 = GCNConv(dataset.num_node_features, 16)
self.conv2 = GCNConv(16, dataset.num_classes)
def forward(self, data):
x, edge_index = data.x, data.edge_index
x = self.conv1(x, edge_index)
x = F.relu(x)
x = F.dropout(x, training=self.training)
x = self.conv2(x, edge_index)
return F.log_softmax(x, dim=1)
device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
model = Net().to(device)
data = dataset[0].to(device)
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01, weight_decay=5e-4)
#网络训练
model.train()
for epoch in range(200):
optimizer.zero_grad()
out = model(data)
loss = F.nll_loss(out[data.train_mask], data.y[data.train_mask])
loss.backward()
optimizer.step()
#测试
model.eval()
_, pred = model(data).max(dim=1)
correct = float(pred[data.test_mask].eq(data.y[data.test_mask]).sum().item())
acc = correct / data.test_mask.sum().item()
print('Accuracy: {:.4f}'.format(acc))图卷积层的实现
GCNConv层具体的实现代码为：
import torch
from torch_geometric.nn import MessagePassing
from torch_geometric.utils import add_self_loops, degree
class GCNConv(MessagePassing):
def __init__(self, in_channels, out_channels):
super(GCNConv, self).__init__(aggr='add') # "Add" aggregation.
self.lin = torch.nn.Linear(in_channels, out_channels)
def forward(self, x, edge_index):
# x has shape [N, in_channels]
# edge_index has shape [2, E]
# Step 1: 增加自连接到邻接矩阵
edge_index, _ = add_self_loops(edge_index, num_nodes=x.size(0))
# Step 2: 对节点的特征矩阵进行线性变换
x = self.lin(x)
# Step 3-5: Start propagating messages.
return self.propagate(edge_index, size=(x.size(0), x.size(0)), x=x)
def message(self, x_j, edge_index, size):
# x_j has shape [E, out_channels]
# Step 3: Normalize node features.
row, col = edge_index
deg = degree(row, size[0], dtype=x_j.dtype)
deg_inv_sqrt = deg.pow(-0.5)
norm = deg_inv_sqrt[row] * deg_inv_sqrt[col]
return norm.view(-1, 1) * x_j
def update(self, aggr_out):
# aggr_out has shape [N, out_channels]
# Step 5: Return new node embeddings.
return aggr_out关于“PyTorch怎么安装和使用”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注创新互联行业资讯频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。
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