论文复现 关于计算痤疮数量来进行分类

cls cou cou2cls

在您提供的代码中，cls和cou在应用softmax激活函数之后确实表示概率分布。具体来说：

• cls（分类）：cls = F.softmax(cls) + 1e-4 这一步计算了分类任务的输出概率分布。这里的softmax函数确保了输出的值是一组概率值，它们的和为1。加上1e-4是为了避免概率完全为0，这样可以在后续的计算中避免潜在的数值问题，如除以0。

• cou（计数）：cou = F.softmax(cou) + 1e-4 同样地，这一步计算了计数任务的输出概率分布。这里的softmax同样确保输出为一组概率值，其和为1，同样通过加1e-4来避免概率值为0。

然而，对于cou2cls：

• cou2cls：它是通过将cou的不同部分进行求和得到的。这一步操作实际上是在对cou表示的计数概率分布进行一定形式的聚合，以得到一个新的表示，该表示可能对应于不同计数范围的概率。求和操作之后，cou2cls代表的是聚合后的概率分布，反映了不同计数范围的概率权重。由于它是直接从概率值通过加和得到的，所以cou2cls本身也可以视为概率分布。

重要的是，虽然cls和cou通过softmax操作直接得到了规范化的概率分布，cou2cls虽然由概率值经过加和得来，但如果要将其严格解释为概率分布，可能需要确认加和后的值是否经过了适当的规范化（即是否确保了总和为1）。在提供的代码片段中，cou2cls的计算没有显式进行这样的规范化步骤，所以它表示的是按特定规则加权后的概率值。不过，这通常取决于特定的应用场景和模型设计意图。

torch.sum

torch.sum(input, dim, keepdim=False)函数返回给定维度上张量元素的和。其中：

• input是输入张量。
• dim是要求和的维度。
• keepdim决定了输出张量的维度是否保持不变。如果keepdim=True，输出张量的维度将与输入张量相同（在求和维度上为1）。

torch.stack

torch.stack(tensors, dim=0)函数沿着新维度将一系列张量堆叠起来。其中：

• tensors是张量序列。
• dim是堆叠的维度。

示例

假设我们有一个表示计数的概率分布的张量cou，其形状为(batch_size, 65)，即每个样本有65个计数类别的概率。

import torch
 
# 假设我们有以下概率分布张量，形状为(2, 65)，代表批量大小为2，每个样本有65个计数类别的概率。
cou = torch.randn(2, 65)  # 这里使用随机数代替实际概率值进行演示
 
# 使用softmax确保每行的和为1，模拟概率分布
cou = torch.nn.functional.softmax(cou, dim=1)
 
# 假设我们要将这65个计数类别分为四组，并计算每组的总概率
group1 = torch.sum(cou[:, :5], dim=1)
group2 = torch.sum(cou[:, 5:20], dim=1)
group3 = torch.sum(cou[:, 20:50], dim=1)
group4 = torch.sum(cou[:, 50:], dim=1)
 
# 使用torch.stack将这四组总概率堆叠起来，形成一个新的张量
cou2cls = torch.stack((group1, group2, group3, group4), dim=1)
 
print("cou2cls shape:", cou2cls.shape)
print("cou2cls:", cou2cls)

在这个例子中：

• torch.sum(cou[:, :5], dim=1)计算了cou中前5列（计数类别）的和，dim=1表示沿着第二维（计数类别维）进行求和，对每个样本的前5个计数类别的概率求和。
• 同理，接下来的几行代码计算了其他分组的总概率。
• 最后，torch.stack沿着新的维度（dim=1）将这些分组的总概率堆叠起来，形成cou2cls张量。如果批量大小为2，则cou2cls的形状将为(2, 4)，表示每个样本现在有4个组的概率总和。

这样，cou2cls就从原始的计数概率分布中，通过聚合得到了一个新的表示，反映了不同计数范围的概率权重。

cou2cls shape: torch.Size([2, 4])
cou2cls: tensor([[0.0594, 0.2721, 0.5006, 0.1679],
        [0.0479, 0.2841, 0.3904, 0.2775]])

dim=1 是水平方向的意思？

在PyTorch中，dim参数指定了操作的维度。确实，将dim设为1通常意味着操作是沿着水平方向进行的，但更准确地说，这取决于张量的形状和维度。

对于二维张量（例如矩阵），它的形状可以表示为(rows, columns)：

• 当dim=0时，操作会沿着垂直方向、也就是行（rows）的方向进行。这意味着，例如，如果你对一个矩阵执行torch.sum操作并设置dim=0，你会得到一个在每一列上的元素之和的结果。
• 当dim=1时，操作会沿着水平方向、也就是列（columns）的方向进行。在同样的torch.sum操作例子中，设置dim=1将会得到一个在每一行上的元素之和的结果。

所以，对于二维张量来说，dim=1确实可以被理解为沿着水平方向的操作。对于更高维度的张量，dim参数同样指定了沿哪个轴的方向进行操作，但解释为“水平”或“垂直”就不太准确了，更多是关于沿特定轴的操作。

示例

假设有一个形状为(3, 4)的二维张量（矩阵）：

tensor = [[1, 2, 3, 4],
          [5, 6, 7, 8],
          [9, 10, 11, 12]]

• 执行torch.sum(tensor, dim=0)会得到形状为(4,)的张量[15, 18, 21, 24]，每个元素是原始矩阵中对应列的元素之和。
• 执行torch.sum(tensor, dim=1)会得到形状为(3,)的张量[10, 26, 42]，每个元素是原始矩阵中对应行的元素之和。