fc

paddle.static.nn. fc ( x, size, num_flatten_dims=1, weight_attr=None, bias_attr=None, activation=None, name=None ) [源代码]

在神经网络中构建一个全连接层。其输入可以是一个 Tensor 或多个 Tensor 组成的 list（详见参数说明）。为每个输入 Tensor 创建一个权重（weight）参数，即一个从每个输入单元到每个输出单元的全连接权重矩阵。 每个输入 Tensor 和其对应的权重（weight）相乘得到形状为 \([batch\_size, *, size]\) 输出 Tensor，其中 \(*\) 表示可以为任意个额外的维度。 如果有多个输入 Tensor，则多个形状为 \([batch\_size, *, size]\) 的 Tensor 计算结果会被累加起来，作为最终输出。如果 bias_attr 非空，则会创建一个偏置（bias）参数，并把它累加到输出 Tensor 中。 如果 activation 非空，将会在输出结果上应用相应的激活函数。

对于单个输入 Tensor \(X\)，计算公式为：

\[\begin{split}\\Out = Act({XW + b})\\\end{split}\]

对于多个 Tensor，计算公式为：

\[\begin{split}\\Out=Act(\sum^{M-1}_{i=0}X_iW_i+b) \\\end{split}\]

其中：

  • \(M\)：输入 Tensor 的个数。如果输入是 Tensor 列表，\(M\) 等于 \(len(X)\)；

  • \(X_i\)：第 i 个输入 Tensor；

  • \(W_i\)：对应第 i 个输入 Tensor 的权重矩阵；

  • \(b\)：偏置参数；

  • \(Act\) ：激活函数；

  • \(Out\)：输出 Tensor。

# Case 1, input is a single tensor:
data = [[[0.1, 0.2],
         [0.3, 0.4]]]
x.shape = (1, 2, 2) # 1 is batch_size

out = paddle.static.nn.fc(x=x, size=1, num_flatten_dims=2)

# Get the output:
out.data = [[0.83234344], [0.34936576]]
out.shape = (1, 2, 1)

# Case 2, input is a list of tensor:
x0.data = [[[0.1, 0.2],
            [0.3, 0.4]]]
x0.shape = (1, 2, 2) # 1 is batch_size

x1.data = [[[0.1, 0.2, 0.3]]]
x1.shape = (1, 1, 3)

out = paddle.static.nn.fc(x=[x0, x1], size=2)

# Get the output:
out.data = [[0.18669507, 0.1893476]]
out.shape = (1, 2)

参数

  • x (Tensor|list of Tensor) – 由一个多维 Tensor 或由多个 Tensor 组成的 list，每个输入 Tensor 的维度至少是 2。数据类型可以为 float16，float32 或 float64。

  • size (int) – 全连接层输出单元的数目，即输出 Tensor 的特征维度。

  • num_flatten_dims (int，可选) – 输入可以接受维度大于 2 的 Tensor。在计算时，输入首先会被扁平化为一个二维矩阵，之后再与权重相乘。参数 num_flatten_dims 决定了输入 Tensor 扁平化的方式：前 \(num\_flatten\_dims\) (包含边界，从 1 开始数) 个维度会被扁平化为二维矩阵的第一维 (即为矩阵的高)，剩下的 \(rank(x) - num\_flatten\_dims\) 维被扁平化为二维矩阵的第二维 (即矩阵的宽)。例如，假设 x 是一个五维的 Tensor，其形状为 \([2, 3, 4, 5, 6]\) ， num_flatten_dims = 3 时扁平化后的矩阵形状为 \([2 * 3 * 4, 5 * 6] = [24, 30]\)，最终输出 Tensor 的形状为 \([2, 3, 4, size]\)。默认值为 1。

  • weight_attr (ParamAttr，可选) – 指定权重参数的属性。默认值为 None，表示使用默认的权重参数属性，将权重参数初始化为 0。具体用法请参见 ParamAttr。注意：如果该 api 输入 x 为一个 Tensor 的数组，那 weight_attr 也应该是一个同样长度的数组，并且与 x 数组一一对应。

  • bias_attr (ParamAttr|bool，可选) – 指定偏置参数的属性。bias_attr 为 bool 类型且设置为 False 时，表示不会为该层添加偏置。bias_attr 如果设置为 True 或者 None，则表示使用默认的偏置参数属性，将偏置参数初始化为 0。具体用法请参见 ParamAttr。默认值为 None。

  • activation (str，可选) – 应用于输出上的激活函数，如 tanh、softmax、sigmoid，relu 等，支持列表请参考 激活函数，默认值为 None。

  • name (str，可选) - 具体用法请参见 Name，一般无需设置，默认值为 None。

返回

Tensor，形状为 \([batch\_size, *, size]\)，数据类型与输入 Tensor 相同。

代码示例

import paddle
paddle.enable_static()

# When input is a single tensor
x = paddle.static.data(name="x", shape=[1, 2, 2], dtype="float32")
# x: [[[0.1 0.2]
#      [0.3 0.4]]]
out = paddle.static.nn.fc(
    x=x,
    size=1,
    num_flatten_dims=2,
    weight_attr=paddle.ParamAttr(initializer=paddle.nn.initializer.Constant(value=0.5)),
    bias_attr=paddle.ParamAttr(initializer=paddle.nn.initializer.Constant(value=1.0)))
# out: [[[1.15]
#        [1.35]]]

# When input is multiple tensors
x0 = paddle.static.data(name="x0", shape=[1, 2, 2], dtype="float32")
# x0: [[[0.1 0.2]
#       [0.3 0.4]]]
x1 = paddle.static.data(name="x1", shape=[1, 1, 3], dtype="float32")
# x1: [[[0.1 0.2 0.3]]]
out = paddle.static.nn.fc(
    x=[x0, x1],
    size=2,
    weight_attr=paddle.ParamAttr(initializer=paddle.nn.initializer.Constant(value=0.5)),
    bias_attr=paddle.ParamAttr(initializer=paddle.nn.initializer.Constant(value=1.0)))
# out: [[1.8 1.8]]

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