1.序列化推荐中的损失损失GRU与Transformer源码解析之一
2.ALBEF，BLIP中的函数函数对比学习损失函数——源码公式推导
3.FCOS：论文与源码解读
4.Python实现岭回归(Ridge Regression)
5.MaskFormer源码解析
6.PyTorch 源码分析(一）：torch.nn.Module

序列化推荐中的GRU与Transformer源码解析之一

       GRU4Rec源码(TF版本)：github.com/Songweiping/...

       Transformer源码：github.com/kang/SASR...

       序列化推荐领域中，GRU4Rec成功地将循环神经网络(NLP和时序预测常用)应用至推荐领域，源码源码此模型取得了良好效果。损失损失紧随其后的函数函数是"SASR"，基于注意力机制的源码源码银行crm管理系统源码自适应序列推荐模型，实验表明其性能超越了GRU4Rec。损失损失

       两篇论文的函数函数作者均在源码公开阶段，为研究者提供参考。源码源码我们深入剖析源码，损失损失后续系列文章将比较GRU4Rec与SASR的函数函数差异、联系与优缺点。源码源码

       GRU4Rec模型结构简洁，损失损失采用门限循环神经网络，函数函数Embedding层处理item_id的源码源码one_hot编码，降低维度，便于优化。

       并行化训练数据集优化了模型训练速度，构建了training_batch，便于使用GPU加速矩阵运算。

       负采样技术提高了训练频率，利用同一时刻不同session中的item作为负样本。

       模型设计了贝叶斯排序和TOP1等pairwise方法计算排序损失，认为pairwise结果优于pointwise。

       实验数据集包括RSC和私有VIDEO集，结果表明GRU4Rec模型性能优秀，测试集评价指标包括召回率(recall)和倒序排名得分(mrr)。

       深入分析模型的Tensorflow版本代码，主要从main.py和model.py文件开始，重点解析模型定义、损失函数、GRU4Rec核心代码、数据集初始化、模型训练与预测以及评估函数。

       GRU4Rec的代码分析暂告一段落，后续将详细梳理SASR代码，目标是通过三篇文章全面探讨两个模型的细节。感谢关注。

ALBEF，BLIP中的对比学习损失函数——源码公式推导

       ALBEF和BLIP模型中的对比学习损失函数——详细解析

       在图像-文本（ITC）对比学习中，关键步骤是基于[CLS]向量的和文本表示进行对比。和文本的全局表示分别用[公式]和[公式]表示，动量编码器的输出通过[公式]和[公式]反映。首先，通过动量编码器处理和文本，将得到的[CLS]置入对应队列头部，接着计算编码器与动量编码器输出的网上祈福小程序源码在哪相似度，如[公式]和[公式]所示。

       硬标签的制作部分，通过[公式]生成每对图-文的标签，表示它们的关系。原始标签队列与生成的硬标签进行拼接，形成新的对比矩阵。动量蒸馏引入后，计算动量编码器输出与队列的相似度，并生成软标签，如[公式]和[公式]所示。

       对比学习ITC损失计算基于交叉熵，通过[公式]变形，考虑了动量蒸馏的情况。不蒸馏时，损失函数可以表示为[公式]，而带动量蒸馏的MLM损失则为[公式]，通过KL散度的近似公式简化计算，最终得到的源代码计算公式为[公式]。

       ITM头的运用则是在每个样本的全局表示上进行分类，通过[公式]计算ITM损失。至于MLM损失，通过掩码处理文本并生成标签，计算方式基于[公式]，并在动量蒸馏下调整为[公式]。

       模型的配置调整可以通过改变num_hidden_layers参数来完成，如在Huggingface的bert-base-uncased模型中。总的来说，ALBEF和BLIP的损失函数设计注重了全局表示的对比和样本关系的精细处理，通过动量蒸馏优化了模型的训练效果。

FCOS：论文与源码解读

       FCOS：全称为全卷积单阶段目标检测，它在锚框自由领域中占有重要地位，与RetinaNet在锚框基础领域中地位相似。它沿用ResNet+FPN架构，通过实验证明，在相同backbone和neck层下，锚框自由方法可以取得比锚框基础方法更好的效果。

       FCOS借鉴了语义分割的思想，成功地去除了锚框先验，实现了逐点的目标检测，是全卷积网在目标检测领域的延伸。代码比锚框基础类简单，非常适合入门。

       1. 动机

       锚框基础类目标检测方法存在多处缺点，FCOS通过去除锚框，提出了简单、温柔且有力的ag共享娃娃机系统源码目标检测模型。

       2. 创新点

       FCOS借鉴了语义分割的思想，实现了去除锚框、逐点的目标检测。以年提出的全卷积网（FCN）为例，FCOS借鉴了FCN的思想，将其应用于目标检测，主要步骤包括生成先验、分配正负样本和设计bbox assigner。

       3. 模型整体结构与流程

       训练时，包括生成先验和正负样本分配。FCOS的先验是将特征图上的每一点映射回原始图像，形成逐点对应关系。分配正负样本时，正样本表示预测目标，负样本表示背景。

       3.1 训练时

       在训练阶段，先通过prior generate生成先验，然后进行bbox assign。在分配过程中，FCOS利用了FPN层解决ambigous点的问题，通过多尺度特征融合和逐层分配目标来解决。

       3.1.1 prior generate

       FCOS通过映射特征图上的每一点回原始图像，形成点对点对应关系，生成先验。通过公式计算映射关系，其中s表示步长。

       3.1.2 bbox assigne

       分配正负样本时，FCOS借鉴了anchor base方法的正负样本分配机制，通过设计bbox assigner解决ambigous点问题。分配流程包括计算输出值、对输出进行exp操作和引入可学习参数scale，以及使用FPN层分而治之，进一步解决ambigous问题。

       3.1.3 centerness

       FCOS额外预测了centerness分支，以过滤远离目标中心的点，提高检测质量。centerness值范围为0~1，越靠近中心，值越大。测试时，最终score=cls_score*centerness。

       3.1.4 loss

       损失函数包括focal loss、IoU loss和交叉熵损失，用于训练分类、定位和centerness分支。

       3.2 模型结构

       模型继续沿用ResNet和FPN层，话费源码免费下载安装进行公平比较。FPN输出的特征层与RetinaNet类似，但FCOS在FPN输出的最后一层特征层上进行额外卷积，与RetinaNet在输入特征层上进行额外卷积不同。在推理阶段，注意centerness与分类分数的乘积作为最终得分，且需要进行NMS操作。

       4. 总结与未来方向

       FCOS是一个简单、温柔、有力量的锚框自由方法，地位重要，思想借鉴于语义分割，流程类似传统目标检测，包括生成先验、正负样本匹配、bbox编码和NMS等，额外加入centerness分支以提升检测质量。

       未来，FCOS的研究方向可能包括更深入的理论分析、模型优化和跨领域应用探索。

       5. 源码

       mmdetection提供了FCOS的配置文件和代码实现，包括多个版本和改进。了解这些细节有助于深入理解FCOS的实现和优化策略。

Python实现岭回归(Ridge Regression)

       项目专栏： Python实现经典机器学习算法附代码+原理介绍

       前言

       我的项目环境：

       项目专栏： Python实现经典机器学习算法附代码+原理介绍

       一、基于原生Python实现岭回归(Ridge Regression)

       岭回归（Ridge Regression）是一种常见的线性回归的扩展形式，它通过引入 L2正则化项 来解决线性回归模型中可能存在的过拟合问题。

       线性回归模型的预测函数为：

       其中，[公式]是预测值，[公式]是特征值，[公式]是模型参数。

       线性回归模型的损失函数是平方损失函数：

       其中，[公式]是样本数量，[公式]是第[公式]个样本的真实标签值，[公式]是第[公式]个样本的预测标签值。

       当特征数量[公式]很大时，线性回归模型可能会出现过拟合的现象，即模型在训练数据上表现良好，但在测试数据上表现较差。为了解决过拟合问题，我们可以通过引入正则化项来限制模型参数的取值范围，从而使模型更加稳定。

       岭回归通过引入L2正则化项来限制模型参数的取值范围，其损失函数为：

       其中，[公式]是正则化系数，用来控制正则化的强度。[公式]是文件按照16进制读取源码L2正则化项，用来限制模型参数的取值范围。

       岭回归的优化目标是最小化损失函数，即：

       岭回归的参数可以通过解析解 或 迭代优化方法（如梯度下降） 来得到。

       本篇文章我们采用Python语言实现经典的机器学习算法Ridge Regression 。

       二、正则化项介绍

       在机器学习中，正则化（Regularization）是一种常用的技术，它通过在目标函数中增加一个 惩罚项 来控制模型的复杂度，从而防止过拟合问题的出现。

       正则化项通常添加在模型的损失函数（目标函数）中，它的一般形式如下：

       其中，L(w)是损失函数，y是实际标签值，f(x; w)是模型的预测值，w是模型的参数，λ是正则化系数，R(w)是正则化项。

       正则化项R(w)可以有多种形式，常见的有L1正则化 和 L2正则化 两种。

       L1正则化的作用是使部分系数变为0，从而实现特征选择和降维。

       L2正则化的作用是使系数向量w的每个分量都尽可能小，从而防止过拟合问题的出现。

       正则化项的正则化系数λ 可以通过交叉验证等方法来确定，通常取值范围为 0到1 之间的实数，数值越大，正则化项的惩罚力度越强，模型越倾向于选择较小的系数。

       三、岭回归的算法原理

       岭回归的算法原理可以分为两步：参数估计和预测。

       在预测时，我们可以使用模型得到的参数[公式]来预测新的样本的标签值。需要注意的是，在预测时，我们需要对新样本的特征值进行标准化处理，使其和训练集的特征值处于同样的尺度范围。

       以上就是岭回归的算法原理，需要注意的是，在实际应用中，我们需要对正则化系数进行调参，以达到最优的模型效果。常用的调参方法有网格搜索和交叉验证等。

       四、算法实现

       本部分将讲解如何使用原生Python来实现Ridge回归，本文并没有直接使用sklearn 中的 Ridge，而是利用纯Python实现一个效果一致的Ridge Regression，因为这样才能够帮新手小白理解算法内部的具体流程。

       3.1 导包

       对于本项目主要使用到的第三方库有以下几种，都是比较常见的

       3.2 搭建岭回归算法

       以下代码实现了岭回归模型，通过自己实现的方法和sklearn库中的Ridge模型进行比较。

       3.2.1 初始化模型参数

       在下面搭建的RidgeRegression类中，__init__ 方法是类的初始化方法，主要用于初始化RidgeRegression类的参数。该方法的输入参数如下：

       3.2.2 模型训练

       LassoRegression类的fit 方法用于训练 岭回归 模型，其主要功能是根据输入的特征矩阵 X 和标签 y 来更新模型的系数 self.coef_ 和 self.intercept_。

       注：这里为什么没有使用梯度下降法来迭代更新参数呢？

       岭回归的参数更新是通过解析解得到的，而不是通过梯度下降。这是因为岭回归的损失函数是一个带有L2正则化项的二次函数，它的解析解可以直接通过求导和矩阵运算得到。使用解析解可以避免梯度下降所带来的局部最优问题，同时也可以提高算法的计算效率。

       具体来说，岭回归的损失函数为：

       其中，[公式]是[公式]的设计矩阵，[公式]是[公式]的参数向量，[公式]是[公式]的目标向量，[公式]是正则化系数。

       对损失函数求导，得到最优参数[公式]的解析解：

       其中，[公式]是[公式]的单位矩阵。

       因此，岭回归可以直接通过矩阵运算计算最优参数[公式]，而不需要使用梯度下降。

       3.2.3 模型预测

       RidgeRegression类的predict 方法用于使用训练好的Ridge回归模型进行预测，其主要功能是根据输入的特征矩阵 X 来预测相应的标签值。

       3.2.4 完整岭回归模型

       完整的岭回归模型定义如下：

       3.3 定义数据

       为了测试模型，我们使用了如下代码来生成回归的数据集，该代码用于生成一个具有线性关系的数据集，其中：

       函数的返回值X 和 y 分别表示生成的数据集的特征矩阵和响应变量向量。生成的数据集包含了一个线性关系，其中特征矩阵X和响应变量y之间的关系为 y = Xw + b + e，其中 w 是一个真实的权重向量，b 是一个常数偏置项，e 是一个高斯噪声项。

       3.4 对比自实现模型与官方Ridge模型效果

       然后我们使用如下代码通过自己实现的方法和sklearn 库中的Ridge模型进行比较。

       效果如下：

       可以看到，自己实现的Ridge回归模型和sklearn的Ridge回归模型的参数和均方误差非常接近，证明了自己实现的Ridge回归模型的正确性和有效性。

       3.6 测试模型

       通过如下代码，我们可以查看Ridge模型预测值与真实值之间的MSE 和 R2 等指标，查看模型训练的效果如何。

       模型的测试结果如下：

       3.7 可视化结果

       为了查看效果可以用matplotlib 库将真实数据和预测结果可视化：

       上图蓝色曲线为自实现Ridge模型的预测结果，橙色曲线为sklearn中的Ridge模型的预测结果，绿色曲线未真实标签。可以看到，预测结果和真实值基本吻合，证明了RidgeRegression模型的有效性。

       完整源码

MaskFormer源码解析

       整个代码结构基于detectron2框架，代码逻辑清晰，从配置文件中读取相关变量，无需过多关注注册指令，核心在于作者如何实现网络结构图中的关键组件。MaskFormer模型由backbone、sem_seg_head和criterion构成，backbone负责特征提取，sem_seg_head整合其他部分，criterion用于计算损失。

       在backbone部分，作者使用了resnet和swin两种网络，关注输出特征的键值，如'res2'、'res3'等。在MaskFormerHead中，核心在于提供Decoder功能，这个部分直接映射到模型的解码过程，通过layers()函数实现。

       pixel_decoder部分由配置文件指定，指向mask_former/heads/pixel_decoder.py文件中的TransformerEncoderPixelDecoder类，这个类负责将backbone提取的特征与Transformer结合，实现解码过程。predictor部分则是基于TransformerPredictor类，负责最终的预测输出。

       模型细节中，TransformerEncoderPixelDecoder将backbone特征与Transformer结合，生成mask_features。TransformerEncoderPixelDecoder返回的参数是FPN结果与Transformer编码结果，后者通过TransformerEncoder实现，关注维度调整以适应Transformer计算需求。predictor提供最终输出，通过Transformer结构实现类别预测与mask生成。

       损失函数计算部分采用匈牙利算法匹配查询和目标，实现类别损失和mask损失的计算，包括dice loss、focal loss等。整个模型结构和输出逻辑清晰，前向运算输出通过特定函数实现。

       总的来说，MaskFormer模型通过backbone提取特征，通过Transformer实现解码和预测，损失函数计算统一了语义分割和实例分割任务，实现了一种有效的方法。理解代码的关键在于关注核心组件的功能实现和参数配置，以及损失函数的设计思路。强烈建议阅读原论文以获取更深入的理解。

PyTorch 源码分析(一）：torch.nn.Module

       nn.Module是PyTorch中最核心和基础的结构，它是操作符/损失函数的基类，同时也是组成各种网络结构的基类（实际上是由多个module组合而成的一个module）。

       在Python侧，2.1回调函数注册，2.2 module类定义中，有以下几个重点函数：

       重点函数一：将模型的参数移动到CUDA上，内部会遍历其子module。

       重点函数二：将模型的参数移动到CPU上，内部会遍历其子module。

       重点函数三：将模型的参数转化为fp或者fp等，内部会遍历其子module。

       重点函数四：forward函数调用。

       重点函数五：返回该net的所有layer。

       在类图中，PyTorch的算子都是module的子类，包括自定义算子和整网定义。

       在C++侧，3.1 module.to("cuda")详细分析中，本质是将module的parameter&buffer等tensor移动到CUDA上，最终调用的是tensor.to(cuda)。

       3.2 module.load/save逻辑中，PyTorch模型保存分为两种，一种是纯参数，一种是带模型结构（PyTorch中的模型结构，本质上是由module、sub-module构造的一个计算图）。

       parameter、buffer是通过key-value的形式来存储和检索的，key为module的.name，value为存储具体数据的tensor。

       InputArchive/OutputArchive的write和read逻辑。

       通过Module，PyTorch将op/loss/opt等串联起来，类似于一个计算图。基于PyTorch构建的ResNet等模型，是逐个算子进行计算的，tensor在CPU和GPU之间来回流动，而不是整个计算都在GPU上完成（即中间计算结果不出GPU）。实际上，在进行推理时，可以构建一个计算图，让整个计算图的计算都在GPU上完成，不知道是否可行（如果GPU上有一个CPU就可以完成这个操作，不知道tensorrt是否是这样的操作）。

U-Net代码解读python[每周一篇]Week1-U-Net

       本文提供Python版本的U-Net代码解读，内容覆盖数据加载、模型架构、训练及结果展示。源码及数据集可在线获取，详细步骤如下：

       1. 数据集加载：`dataset.py`文件负责数据读取与预处理，确保输入数据符合模型需求。

       2. U-Net模块定义：`unet_parts.py`中定义U-Net结构中的关键组件，包括卷积层、下采样层、上采样层和连接层，实现特征提取与语义分割。

       3. U-Net模型构建：`unet_model.py`整合各部分，构建完整的U-Net模型，实现图像分割任务。

       4. 模型训练：`train.py`脚本用于训练U-Net模型，设置超参数、损失函数、优化器等，以优化模型性能。

       5. 结果展示：`resultshow.py`展示训练效果，包括分割结果可视化等。

       源码链接：LYK/U-Net-Week1-(github.com)

       训练流程及结果可参照：Pytorch深度学习实战教程（三）：UNet模型训练，深度解析！-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)

       通过以上步骤，开发者能够深入理解U-Net在生物医学图像分割领域的应用，掌握其代码实现与训练技巧。

DETR解读

       DETR（Detection Transformer）是一种新型的目标检测模型，它基于Transformer架构，由Facebook AI Research（FAIR）提出。DETR与传统目标检测方法不同，不使用锚框或候选区域，而是直接将整个图像输入到Transformer中，同时输出目标的类别和边界框。

       DETR的主要构成部分包括backbone、transfomer以及head模块。本文将结合源码对DETR进行解析。

       Backbone部分包含PE（position embedding）和cnn（resnet）主干网络。

       PE采用二维位置编码，x和y方向各自计算了一个位置编码，每个维度的位置编码长度为num_pos_feats（该数值实际上为hidden_dim的一半），奇数位置正弦，偶数位置余弦，最后cat到一起（NHWD），permute成（NDHW）。输入的mask是2**，那么最后输出的pos encoding的shape是2***。

       CNN_backbone采用resnet，以输入3**为例，输出**，下采样5次合计倍。

       Transfomer主要由encoder和decoder两大模块构成。

       TransformerEncoder中，qkv都来自src，其中q和k加了位置编码，v没有加，猜测原因可能是qk之间会计算attention，所以位置是比较重要的，value则是和attention相乘，不需要额外的位置编码。

       TransformerDecoder中，几个重点的变量包括object query的自注意力和cross attention。

       Head部分，分类分支是Linear层，回归分支是多层感知机。

       Matcher采用的是HungarianMatcher匹配，这里计算的cost不参与反向传播。

       Criterion根据匈牙利算法返回的indices tuple，包含了src和target的index，计算损失：分类loss+box loss。

       分类损失采用交叉熵损失函数，回归损失采用L1 loss + Giou loss。

       推理部分，先看detr forward函数，后处理，预测只需要卡个阈值即可。

       论文链接：arxiv.org/pdf/....

       代码链接：github.com/facebookrese...

       参考链接：zhuanlan.zhihu.com/p/... zhuanlan.zhihu.com/p/...

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