网络构建

神经网络模型是由神经网络层和Tensor操作构成的，mindspore.nn提供了常见神经网络层的实现，在MindSpore中，Cell类是构建所有网络的基类，也是网络的基本单元。一个神经网络模型表示为一个Cell，它由不同的子Cell构成。使用这样的嵌套结构，可以简单地使用面向对象编程的思维，对神经网络结构进行构建和管理。

构建Mnist数据集分类的神经网络

import mindspore
from mindspore import nn, ops

 个人理解：在代码层面也就是直接调用模块，通过模块来实现我们想要达成的效果。

定义模型类

定义神经网络时，可以继承nn.Cell类，在__init__方法中进行子Cell的实例化和状态管理，在construct方法中实现Tensor操作。

class Network(nn.Cell):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.flatten = nn.Flatten()
        self.dense_relu_sequential = nn.SequentialCell(
            nn.Dense(28*28, 512),
            nn.ReLU(),
            nn.Dense(512, 512),
            nn.ReLU(),
            nn.Dense(512, 10)
        )

    def construct(self, x):
        x = self.flatten(x)
        logits = self.dense_relu_sequential(x)
        return logits


#构建完成后，实例化Network对象，并查看其结构。

model = Network()
print(model)
Network<
  (flatten): Flatten<>
  (dense_relu_sequential): SequentialCell<
    (0): Dense<input_channels=784, output_channels=512, has_bias=True>
    (1): ReLU<>
    (2): Dense<input_channels=512, output_channels=512, has_bias=True>
    (3): ReLU<>
    (4): Dense<input_channels=512, output_channels=10, has_bias=True>
  >
>


#我们构造一个输入数据，直接调用模型，可以获得一个10维的Tensor输出，其包含每个类别的原始预测值。
X = ops.ones((1, 28, 28), mindspore.float32)
logits = model(X)
print(logits)

pred_probab = nn.Softmax(axis=1)(logits)
y_pred = pred_probab.argmax(1)
print(f"Predicted class: {y_pred}")

模型层

分解上节构造的神经网络模型中的每一层。

input_image = ops.ones((5, 15, 18), mindspore.float32)
print(input_image.shape)

#输出结果

(5, 15, 18)


#nn.Flatten层的实例化

flatten = nn.Flatten()
flat_image = flatten(input_image)
print(flat_image.shape)

#nn.Dense全链层，权重和偏差对输入进行线性变换
layer1 = nn.Dense(in_channels=20*20, out_channels=20)
hidden1 = layer1(flat_image)
print(hidden1.shape)


#nn.ReLU层，网络中加入非线性的激活函数
print(f"Before ReLU: {hidden1}\n\n")
hidden1 = nn.ReLU()(hidden1)
print(f"After ReLU: {hidden1}")

#nn.SequentialCell容器配置
seq_modules = nn.SequentialCell(
    flatten,
    layer1,
    nn.ReLU(),
    nn.Dense(15, 10)
)

logits = seq_modules(input_image)
print(logits.shape)


#nn.Softmax全链层返回的值进行预测
softmax = nn.Softmax(axis=1)
pred_probab = softmax(logits)

参数模型

网络内部神经网络层具有权重参数和偏置参数

print(f"Model structure: {model}\n\n")

for name, param in model.parameters_and_names():
    print(f"Layer: {name}\nSize: {param.shape}\nValues : {param[:2]} \n")

内置神经网络（mindspore.nn）

1.基本构成单元

2.循环神经网络层

3.嵌入层

4.池化层

5. 图像处理层

因为篇幅原因，这里就不全部介绍了，后面会继续更新