Pytorch Added

2025-09-09 15:10:57 +08:00
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+++ b/Pytorch/autograd/readme.md
--- a/Pytorch/nn/nn.Module.md
+++ b/Pytorch/nn/nn.Module.md
@@ -0,0 +1,464 @@
+`torch.nn.Module` 是 PyTorch 中构建神经网络的核心基类，所有的神经网络模型都继承自它。它提供了许多方法来管理模块、参数、子模块和前向传播等功能。以下基于 PyTorch 官方文档（https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.nn.Module.html）对 `torch.nn.Module` 的所有方法进行详细讲解，力求清晰、简洁且实用。
+
+---
+
+### 1. `__init__` 方法
+- **描述**: 初始化方法，用于定义模块的结构（如层、子模块等）。
+- **用法**: 在自定义模块时，重写 `__init__` 来定义子模块或参数。
+- **示例**:
+  ```python
+  import torch.nn as nn
+  class MyModel(nn.Module):
+      def __init__(self):
+          super(MyModel, self).__init__()
+          self.fc1 = nn.Linear(10, 5)
+  ```
+- **说明**: 调用 `super().__init__()` 确保基类的初始化，子模块需注册到模块中（通过赋值给 `self`）。
+
+---
+
+### 2. `forward(*args, **kwargs)`
+- **描述**: 定义模块的前向传播逻辑，子类必须实现此方法。
+- **用法**: 输入数据通过此方法计算输出。
+- **示例**:
+  ```python
+  def forward(self, x):
+      x = self.fc1(x)
+      return x
+  ```
+- **说明**: 这是核心方法，所有输入数据的计算流程在此定义。调用模型实例（如 `model(x)`）时会自动调用 `forward`。
+
+---
+
+### 3. `__call__` 方法
+- **描述**: 使模块实例可调用，内部调用 `forward` 方法并添加钩子（hook）功能。
+- **用法**: 不需要显式重写，用户通过 `model(input)` 间接调用。
+- **说明**: 通常不需要直接操作，但了解它是 `model(input)` 的实现基础。
+
+---
+
+### 4. `add_module(name: str, module: Module) -> None`
+- **描述**: 向模块添加一个子模块，并以指定名称注册。
+- **用法**: 动态添加子模块。
+- **示例**:
+  ```python
+  model = nn.Module()
+  model.add_module("fc1", nn.Linear(10, 5))
+  ```
+- **说明**: 等价于 `self.name = module`，但更灵活，适合动态构建模型。
+
+---
+
+### 5. `apply(fn: Callable[['Module'], None]) -> T`
+- **描述**: 递归地将函数 `fn` 应用到模块及其所有子模块。
+- **用法**: 用于初始化参数或修改模块属性。
+- **示例**:
+  ```python
+  def init_weights(m):
+      if isinstance(m, nn.Linear):
+          nn.init.xavier_uniform_(m.weight)
+  model.apply(init_weights)
+  ```
+- **说明**: 常用于自定义权重初始化。
+
+---
+
+### 6. `buffers(recurse: bool = True) -> Iterator[Tensor]`
+- **描述**: 返回模块中所有缓冲区（如 `running_mean` 或 `running_var`）的迭代器。
+- **用法**: 获取模块的非可训练参数（如 BatchNorm 的统计数据）。
+- **示例**:
+  ```python
+  for buf in model.buffers():
+      print(buf)
+  ```
+- **说明**: 如果 `recurse=True`，包括子模块的缓冲区。
+
+---
+
+### 7. `children() -> Iterator[Module]`
+- **描述**: 返回直接子模块的迭代器。
+- **用法**: 遍历模型的直接子模块。
+- **示例**:
+  ```python
+  for child in model.children():
+      print(child)
+  ```
+- **说明**: 仅返回直接子模块，不递归到更深层。
+
+---
+
+### 8. `cpu() -> T`
+- **描述**: 将模块的所有参数和缓冲区移动到 CPU。
+- **用法**: 用于设备切换。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.cpu()
+  ```
+- **说明**: 确保模型和数据在同一设备上运行。
+
+---
+
+### 9. `cuda(device: Optional[Union[int, torch.device]] = None) -> T`
+- **描述**: 将模块的所有参数和缓冲区移动到指定的 GPU 设备。
+- **用法**: 指定 GPU 设备（如 `cuda:0`）。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.cuda(0)  # 移动到 GPU 0
+  ```
+- **说明**: 如果不指定 `device`，使用当前默认 GPU。
+
+---
+
+### 10. `double() -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区转换为 `torch.float64`（双精度浮点）。
+- **用法**: 提高数值精度。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.double()
+  ```
+- **说明**: 通常在需要高精度计算时使用，但会增加内存占用。
+
+---
+
+### 11. `eval() -> T`
+- **描述**: 将模块设置为评估模式。
+- **用法**: 关闭训练特有的行为（如 Dropout 和 BatchNorm 的更新）。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.eval()
+  ```
+- **说明**: 与 `train(False)` 等效，用于推理阶段。
+
+---
+
+### 12. `float() -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区转换为 `torch.float32`（单精度浮点）。
+- **用法**: 默认浮点类型，适合大多数深度学习任务。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.float()
+  ```
+- **说明**: 比 `double()` 更节省内存。
+
+---
+
+### 13. `get_buffer(target: str) -> Tensor`
+- **描述**: 返回指定名称的缓冲区。
+- **用法**: 访问特定缓冲区（如 BatchNorm 的 `running_mean`）。
+- **示例**:
+  ```python
+  running_mean = model.get_buffer("bn.running_mean")
+  ```
+- **说明**: 如果缓冲区不存在，会抛出 `KeyError`。
+
+---
+
+### 14. `get_parameter(target: str) -> Parameter`
+- **描述**: 返回指定名称的参数。
+- **用法**: 访问特定参数（如 `weight` 或 `bias`）。
+- **示例**:
+  ```python
+  weight = model.get_parameter("fc1.weight")
+  ```
+- **说明**: 参数必须是注册的参数，否则抛出 `KeyError`。
+
+---
+
+### 15. `get_submodule(target: str) -> Module`
+- **描述**: 返回指定路径的子模块。
+- **用法**: 访问嵌套子模块。
+- **示例**:
+  ```python
+  submodule = model.get_submodule("block1.conv1")
+  ```
+- **说明**: 使用点号（如 `block1.conv1`）访问嵌套结构。
+
+---
+
+### 16. `half() -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区转换为 `torch.float16`（半精度浮点）。
+- **用法**: 用于加速计算和节省 GPU 内存。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.half()
+  ```
+- **说明**: 需确保硬件支持半精度运算。
+
+---
+
+### 17. `load_state_dict(state_dict: Mapping[str, Any], strict: bool = True, assign: bool = False) -> _IncompatibleKeys`
+- **描述**: 从 `state_dict` 加载参数和缓冲区。
+- **用法**: 用于加载预训练模型或检查点。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.load_state_dict(torch.load("model.pth"))
+  ```
+- **说明**:
+  - `strict=True`：要求 `state_dict` 的键完全匹配。
+  - `assign=True`：直接赋值而非复制（实验性功能）。
+  - 返回 `_IncompatibleKeys`，指示缺失或多余的键。
+
+---
+
+### 18. `modules() -> Iterator[Module]`
+- **描述**: 返回模块及其所有子模块（递归）的迭代器。
+- **用法**: 遍历整个模块树。
+- **示例**:
+  ```python
+  for module in model.modules():
+      print(module)
+  ```
+- **说明**: 比 `children()` 更深入，包含所有层级子模块。
+
+---
+
+### 19. `named_buffers(recurse: bool = True, prefix: str = '', remove_duplicate: bool = True) -> Iterator[Tuple[str, Tensor]]`
+- **描述**: 返回模块中所有缓冲区的名称和值的迭代器。
+- **用法**: 获取缓冲区的名称和值。
+- **示例**:
+  ```python
+  for name, buf in model.named_buffers():
+      print(name, buf)
+  ```
+- **说明**: 如果 `recurse=True`，包括子模块的缓冲区。
+
+---
+
+### 20. `named_children() -> Iterator[Tuple[str, Module]]`
+- **描述**: 返回直接子模块的名称和模块的迭代器。
+- **用法**: 遍历直接子模块及其名称。
+- **示例**:
+  ```python
+  for name, child in model.named_children():
+      print(name, child)
+  ```
+- **说明**: 仅返回直接子模块，不递归。
+
+---
+
+### 21. `named_modules(memo: Optional[Set[Module]] = None, prefix: str = '', remove_duplicate: bool = True) -> Iterator[Tuple[str, Module]]`
+- **描述**: 返回模块及其所有子模块（递归）的名称和模块的迭代器。
+- **用法**: 遍历整个模块树及其名称。
+- **示例**:
+  ```python
+  for name, module in model.named_modules():
+      print(name, module)
+  ```
+- **说明**: 比 `named_children()` 更深入，包含所有层级。
+
+---
+
+### 22. `named_parameters(recurse: bool = True, prefix: str = '', remove_duplicate: bool = True) -> Iterator[Tuple[str, Parameter]]`
+- **描述**: 返回模块中所有参数的名称和值的迭代器。
+- **用法**: 访问模型的参数（如权重和偏置）。
+- **示例**:
+  ```python
+  for name, param in model.named_parameters():
+      print(name, param.shape)
+  ```
+- **说明**: 如果 `recurse=True`，包括子模块的参数。
+
+---
+
+### 23. `parameters(recurse: bool = True) -> Iterator[Parameter]`
+- **描述**: 返回模块中所有参数的迭代器。
+- **用法**: 用于优化器配置。
+- **示例**:
+  ```python
+  optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)
+  ```
+- **说明**: 如果 `recurse=True`，包括子模块的参数。
+
+---
+
+### 24. `register_buffer(name: str, tensor: Optional[Tensor], persistent: bool = True) -> None`
+- **描述**: 注册一个缓冲区（如非可训练的张量）。
+- **用法**: 用于存储不需要梯度的张量（如 BatchNorm 的 `running_mean`）。
+- **示例**:
+  ```python
+  self.register_buffer("running_mean", torch.zeros(10))
+  ```
+- **说明**: `persistent=True` 表示缓冲区会保存到 `state_dict`。
+
+---
+
+### 25. `register_forward_hook(hook: Callable[..., None], *, prepend: bool = False, with_kwargs: bool = False) -> RemovableHandle`
+- **描述**: 注册一个前向传播钩子函数，在模块前向传播时调用。
+- **用法**: 用于监控或修改前向传播的输入/输出。
+- **示例**:
+  ```python
+  def hook(module, input, output):
+      print(output)
+  handle = model.register_forward_hook(hook)
+  ```
+- **说明**: 返回 `RemovableHandle`，可通过 `handle.remove()` 移除钩子。
+
+---
+
+### 26. `register_forward_pre_hook(hook: Callable[..., None], *, prepend: bool = False, with_kwargs: bool = False) -> RemovableHandle`
+- **描述**: 注册一个前向传播前的钩子函数，在 `forward` 调用前触发。
+- **用法**: 用于修改输入或调试。
+- **示例**:
+  ```python
+  def pre_hook(module, input):
+      print(input)
+  handle = model.register_forward_pre_hook(pre_hook)
+  ```
+- **说明**: 类似 `register_forward_hook`，但在 `forward` 之前运行。
+
+---
+
+### 27. `register_full_backward_hook(hook: Callable[..., None], prepend: bool = False) -> RemovableHandle`
+- **描述**: 注册一个反向传播钩子函数，在梯度计算时调用。
+- **用法**: 用于监控或修改梯度。
+- **示例**:
+  ```python
+  def backward_hook(module, grad_input, grad_output):
+      print(grad_output)
+  handle = model.register_full_backward_hook(backward_hook)
+  ```
+- **说明**: 在 PyTorch 2.0+ 中推荐使用，替代旧的 `register_backward_hook`。
+
+---
+
+### 28. `register_parameter(name: str, param: Optional[Parameter]) -> None`
+- **描述**: 注册一个参数到模块。
+- **用法**: 动态添加可训练参数。
+- **示例**:
+  ```python
+  self.register_parameter("weight", nn.Parameter(torch.randn(10, 5)))
+  ```
+- **说明**: 参数会自动加入 `parameters()` 和 `state_dict`。
+
+---
+
+### 29. `requires_grad_(requires_grad: bool = True) -> T`
+- **描述**: 设置模块所有参数的 `requires_grad` 属性。
+- **用法**: 冻结或解冻参数。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.requires_grad_(False)  # 冻结参数
+  ```
+- **说明**: 常用于冻结预训练模型的部分层。
+
+---
+
+### 30. `share_memory() -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区移动到共享内存。
+- **用法**: 用于多进程数据共享。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.share_memory()
+  ```
+- **说明**: 主要用于 `torch.multiprocessing` 场景。
+
+---
+
+### 31. `state_dict(*args, destination: Optional[Dict[str, Tensor]] = None, prefix: str = '', keep_vars: bool = False) -> Dict[str, Tensor]`
+- **描述**: 返回模块的参数和缓冲区的状态字典。
+- **用法**: 保存模型状态。
+- **示例**:
+  ```python
+  torch.save(model.state_dict(), "model.pth")
+  ```
+- **说明**: `keep_vars=True` 时保留 `Tensor` 的 `Variable` 特性（较少使用）。
+
+---
+
+### 32. `to(*args, **kwargs) -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区移动到指定设备或数据类型。
+- **用法**: 灵活的设备/类型转换。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.to(device="cuda", dtype=torch.float16)
+  ```
+- **说明**: 支持多种参数形式（如 `to(device)`, `to(dtype)`）。
+
+---
+
+### 33. `to_empty(*, device: Union[str, torch.device], recurse: bool = True) -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区移动到指定设备，但不初始化内容。
+- **用法**: 用于初始化空模型。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.to_empty(device="cuda")
+  ```
+- **说明**: 较少使用，适合特殊场景。
+
+---
+
+### 34. `train(mode: bool = True) -> T`
+- **描述**: 设置模块的训练模式。
+- **用法**: 启用/禁用训练特有的行为（如 Dropout、BatchNorm）。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.train()  # 训练模式
+  model.train(False)  # 等同于 eval()
+  ```
+- **说明**: 与 `eval()` 相对，用于切换训练/评估模式。
+
+---
+
+### 35. `type(dst_type: Union[str, torch.dtype]) -> T`
+- **描述**: 将模块的参数和缓冲区转换为指定数据类型。
+- **用法**: 类似 `float()`, `double()` 等，但更通用。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.type(torch.float16)
+  ```
+- **说明**: 支持字符串（如 `"torch.float32"`）或 `torch.dtype`。
+
+---
+
+### 36. `xpu(device: Optional[Union[int, torch.device]] = None) -> T`
+- **描述**: 将模块移动到 XPU 设备（Intel GPU）。
+- **用法**: 用于支持 XPU 的设备。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.xpu(0)
+  ```
+- **说明**: 仅在支持 XPU 的环境中有效。
+
+---
+
+### 37. `zero_grad(set_to_none: bool = False) -> None`
+- **描述**: 将模块所有参数的梯度清零。
+- **用法**: 在优化步骤前调用。
+- **示例**:
+  ```python
+  model.zero_grad()
+  ```
+- **说明**: 如果 `set_to_none=True`，梯度设为 `None` 而非 0（更节省内存）。
+
+---
+
+### 注意事项
+- **模块管理**: 使用 `children()`, `modules()`, `named_parameters()` 等方法可以方便地管理复杂模型的结构和参数。
+- **设备与类型**: 确保模型和输入数据在同一设备和数据类型（`to()`, `cuda()`, `float()` 等）。
+- **钩子函数**: 钩子（如 `register_forward_hook`）是调试和动态修改模型的强大工具。
+- **状态保存**: `state_dict()` 和 `load_state_dict()` 是保存和加载模型的关键方法。
+
+### 实践建议
+你可以尝试以下代码来探索 `torch.nn.Module` 的功能：
+```python
+import torch
+import torch.nn as nn
+
+class MyModel(nn.Module):
+    def __init__(self):
+        super().__init__()
+        self.fc1 = nn.Linear(10, 5)
+        self.register_buffer("running_mean", torch.zeros(5))
+
+    def forward(self, x):
+        return self.fc1(x)
+
+model = MyModel()
+print(list(model.named_parameters()))  # 查看参数
+print(list(model.named_buffers()))    # 查看缓冲区
+model.to("cuda")                      # 移动到 GPU
+model.eval()                          # 设置评估模式
+torch.save(model.state_dict(), "model.pth")  # 保存模型
+```
+
+如果你想深入某个方法（如钩子函数或 `state_dict`）或需要具体代码示例，请告诉我，我可以进一步展开！
--- a/Pytorch/nn/nn.Sequential.md
+++ b/Pytorch/nn/nn.Sequential.md
@@ -0,0 +1,140 @@
+### torch.nn.Sequential 类的概述
+
+根据 PyTorch 官网（https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.nn.Sequential.html）的最新文档，`torch.nn.Sequential` 是一个顺序容器（Sequential container），它允许你将多个神经网络模块（`nn.Module`）按顺序堆叠起来，形成一个简单的前向传播链。模块会按照构造函数中传入的顺序依次执行前向传播：输入数据传递给第一个模块，其输出作为下一个模块的输入，以此类推，最后返回最后一个模块的输出。
+
+这个类继承自 `nn.Module`，因此它继承了 `nn.Module` 的所有通用方法和属性（如 `forward()`、`parameters()`、`train()` 等）。但官网针对 `Sequential` 特有的方法和属性进行了详细描述。下面我将逐一讲解所有特有的方法和属性，包括名称、描述、参数、返回值以及示例（基于官网内容）。注意，`Sequential` 的核心是其 `_modules` 属性（一个有序字典，用于存储子模块），其他方法大多围绕它展开。
+
+#### 1. 构造函数 `__init__`
+- **描述**：初始化 `Sequential` 容器。你可以直接传入多个 `nn.Module` 对象，或者传入一个 `OrderedDict`（键为字符串，值为模块）。这定义了模块的执行顺序。
+- **参数**：
+  - `*args`：可变数量的 `nn.Module` 对象（例如，`nn.Linear(10, 20), nn.ReLU()`）。
+  - `arg`（可选）：一个 `collections.OrderedDict`，其中键是模块的名称（字符串），值是 `nn.Module` 对象。
+- **返回值**：无（返回 `Sequential` 实例本身）。
+- **注意**：
+  - 与 `nn.ModuleList` 的区别：`ModuleList` 只是一个模块列表，不自动连接层；`Sequential` 会自动将输出连接到下一个输入，形成级联。
+  - 支持动态添加模块，但初始化时定义的顺序固定。
+- **示例**：
+  ```python
+  import torch.nn as nn
+  from collections import OrderedDict
+
+  # 直接传入模块
+  model = nn.Sequential(
+      nn.Conv2d(1, 20, 5),
+      nn.ReLU(),
+      nn.Conv2d(20, 64, 5),
+      nn.ReLU()
+  )
+
+  # 使用 OrderedDict（便于命名模块）
+  model = nn.Sequential(
+      OrderedDict([
+          ("conv1", nn.Conv2d(1, 20, 5)),
+          ("relu1", nn.ReLU()),
+          ("conv2", nn.Conv2d(20, 64, 5)),
+          ("relu2", nn.ReLU()),
+      ])
+  )
+  ```
+  当你打印 `model` 时，它会显示所有子模块的结构。
+
+#### 2. 属性：`_modules`
+- **描述**：这是一个私有属性（但在文档中被提及），是一个 `collections.OrderedDict`，存储所有子模块。键是模块的名称（字符串或整数索引），值是 `nn.Module` 对象。这是 `Sequential` 内部维护模块顺序的核心数据结构。
+- **参数**：无（它是只读的，但可以通过方法如 `append` 等间接修改）。
+- **返回值**：`OrderedDict` 对象。
+- **注意**：
+  - 你不应该直接修改它（例如，不要用 `model._modules['new'] = some_module`），而应使用提供的公共方法（如 `append`、`insert`）来添加或修改模块，以确保正确性。
+  - 在前向传播中，`_forward_impl` 方法会遍历这个字典，按顺序调用每个模块的 `forward`。
+- **示例**：
+  ```python
+  model = nn.Sequential(nn.Linear(1, 2))
+  print(model._modules)  # 输出: OrderedDict([('0', Linear(...))])
+  ```
+  这有助于调试，但实际使用中很少直接访问。
+
+#### 3. 方法：`append(module)`
+- **描述**：将一个给定的模块追加到 `Sequential` 容器的末尾。这会动态扩展模型，而无需重新初始化。
+- **参数**：
+  - `module`：要追加的 `nn.Module` 对象（必需）。
+- **返回值**：`Self`，即 `Sequential` 实例本身（支持链式调用）。
+- **注意**：
+  - 追加后，模块会自动获得一个新的索引名称（如从 '0' 开始递增）。
+  - 这是一个便捷方法，适合在训练过程中动态添加层。
+  - 源代码位置：`torch/nn/modules/container.py` 中的 Sequential 类。
+- **示例**：
+  ```python
+  import torch.nn as nn
+
+  n = nn.Sequential(nn.Linear(1, 2), nn.Linear(2, 3))
+  n.append(nn.Linear(3, 4))
+  print(n)
+  # 输出：
+  # Sequential(
+  #   (0): Linear(in_features=1, out_features=2, bias=True)
+  #   (1): Linear(in_features=2, out_features=3, bias=True)
+  #   (2): Linear(in_features=3, out_features=4, bias=True)
+  # )
+  ```
+
+#### 4. 方法：`extend(sequential)`
+- **描述**：将另一个 `Sequential` 容器中的所有层扩展（追加）到当前容器的末尾。这相当于合并两个顺序模型。
+- **参数**：
+  - `sequential`：另一个 `Sequential` 实例，其中的层将被追加（必需）。
+- **返回值**：`Self`，即 `Sequential` 实例本身。
+- **注意**：
+  - 也可以使用 `+` 操作符实现类似效果，例如 `n + other`，它会返回一个新的 `Sequential` 而非修改原对象。
+  - 如果 `other` 不是 `Sequential`，可能会引发错误；确保类型匹配。
+  - 源代码位置：同上。
+- **示例**：
+  ```python
+  import torch.nn as nn
+
+  n = nn.Sequential(nn.Linear(1, 2), nn.Linear(2, 3))
+  other = nn.Sequential(nn.Linear(3, 4), nn.Linear(4, 5))
+  n.extend(other)  # 或者 n = n + other
+  print(n)
+  # 输出：
+  # Sequential(
+  #   (0): Linear(in_features=1, out_features=2, bias=True)
+  #   (1): Linear(in_features=2, out_features=3, bias=True)
+  #   (2): Linear(in_features=3, out_features=4, bias=True)
+  #   (3): Linear(in_features=4, out_features=5, bias=True)
+  # )
+  ```
+
+#### 5. 方法：`insert(index, module)`
+- **描述**：在指定的索引位置插入一个模块到 `Sequential` 容器中。现有模块会根据插入位置向后移位。
+- **参数**：
+  - `index`：整数，指定插入位置（从 0 开始；如果超出范围，会追加到末尾）。
+  - `module`：要插入的 `nn.Module` 对象（必需）。
+- **返回值**：`Self`，即 `Sequential` 实例本身。
+- **注意**：
+  - 如果 `index` 等于当前模块数量，它相当于 `append`。
+  - 插入后，模块名称会自动调整（例如，插入到索引 1，会将原 1 变为 2）。
+  - 源代码位置：同上。
+- **示例**：
+  ```python
+  import torch.nn as nn
+
+  n = nn.Sequential(nn.Linear(1, 2), nn.Linear(2, 3))
+  n.insert(1, nn.ReLU())  # 在索引 1 插入 ReLU
+  print(n)
+  # 输出：
+  # Sequential(
+  #   (0): Linear(in_features=1, out_features=2, bias=True)
+  #   (1): ReLU()
+  #   (2): Linear(in_features=2, out_features=3, bias=True)
+  # )
+  ```
+
+### 附加说明
+- **继承的方法**：除了以上特有方法，`Sequential` 还继承了 `nn.Module` 的所有方法，例如：
+  - `forward(input)`：核心前向传播方法，自动遍历所有子模块。
+  - `parameters()` / `named_parameters()`：获取模型参数。
+  - `zero_grad()`、`step()`：用于优化器交互。
+  - `to(device)`：移动到指定设备（如 GPU）。
+  这些在官网的 `nn.Module` 文档中详细描述，这里不赘述。
+- **使用建议**：`Sequential` 适合构建简单的线性网络（如 MLP 或 CNN 的基本堆叠）。对于复杂结构（如残差连接），推荐使用自定义 `nn.Module` 子类。
+- **版本信息**：以上基于 PyTorch 2.4+ 文档（官网持续更新，当前日期 2025-09-09 时为最新）。如果需要代码验证，建议在实际环境中测试。
+
+如果您需要某个方法的更详细代码示例、数学推导或其他 PyTorch 相关问题，请随时补充！
--- a/Pytorch/nn/readme.md
+++ b/Pytorch/nn/readme.md
@@ -0,0 +1,216 @@
+好嘞 😃，那我给你系统、详细地讲一下 **`torch.nn`** ——它基本上是 PyTorch 搭建神经网络的核心模块。
+
+---
+
+# 🔹 1. `torch.nn` 是什么？
+
+* `torch.nn` = **neural network（神经网络）** 的缩写。
+* 作用：提供了构建神经网络的各种**模块**（layers）、**容器**、**损失函数**、**工具函数**。
+* 核心思想：把网络看成一组 **模块（Module）** 的组合，每个模块都可以包含参数（权重、偏置），也可以嵌套其他模块。
+
+---
+
+# 🔹 2. 核心类：`nn.Module`
+
+所有神经网络的基础类，几乎所有东西（层、模型、损失函数）都继承自它。
+
+### 常见用法
+
+```python
+import torch
+import torch.nn as nn
+
+class MyModel(nn.Module):
+    def __init__(self):
+        super().__init__()
+        self.fc1 = nn.Linear(10, 20)  # 输入10维 -> 输出20维
+        self.fc2 = nn.Linear(20, 1)   # 输入20维 -> 输出1维
+
+    def forward(self, x):  # 定义前向传播
+        x = torch.relu(self.fc1(x))
+        x = self.fc2(x)
+        return x
+
+model = MyModel()
+```
+
+👉 所有模型都需要定义 `__init__` 和 `forward` 方法。
+
+---
+
+# 🔹 3. 常用层（Layers）
+
+`torch.nn` 提供了很多常用的层，常见的分类：
+
+### （1）全连接层（Linear）
+
+```python
+nn.Linear(in_features, out_features)
+```
+
+* 就是矩阵乘法 + bias
+* 常用于 MLP
+
+---
+
+### （2）卷积层（CNN）
+
+```python
+nn.Conv1d, nn.Conv2d, nn.Conv3d
+```
+
+* 卷积神经网络的核心
+* 用于提取空间/时序特征
+
+---
+
+### （3）循环神经网络（RNN / LSTM / GRU）
+
+```python
+nn.RNN, nn.LSTM, nn.GRU
+```
+
+* 用于处理序列数据（文本、时间序列）
+
+---
+
+### （4）归一化层
+
+```python
+nn.BatchNorm1d, nn.BatchNorm2d, nn.LayerNorm
+```
+
+* 让训练更稳定，加速收敛
+
+---
+
+### （5）正则化层
+
+```python
+nn.Dropout(p=0.5)
+```
+
+* 随机“丢弃”神经元，防止过拟合
+
+---
+
+# 🔹 4. 常用容器（Containers）
+
+用于把多个层组合在一起。
+
+### （1）Sequential
+
+```python
+model = nn.Sequential(
+    nn.Linear(10, 20),
+    nn.ReLU(),
+    nn.Linear(20, 1)
+)
+```
+
+* 顺序堆叠层，适合简单模型。
+
+### （2）ModuleList / ModuleDict
+
+```python
+self.layers = nn.ModuleList([nn.Linear(10, 20), nn.Linear(20, 30)])
+self.dict = nn.ModuleDict({
+    "fc1": nn.Linear(10, 20),
+    "fc2": nn.Linear(20, 1)
+})
+```
+
+* 更灵活，可以动态组合模块。
+
+---
+
+# 🔹 5. 常用损失函数（Loss functions）
+
+`torch.nn` 提供了很多常用的 loss：
+
+* **回归**
+
+  ```python
+  nn.MSELoss()       # 均方误差
+  nn.L1Loss()        # 绝对值误差
+  ```
+
+* **分类**
+
+  ```python
+  nn.CrossEntropyLoss()   # 多分类交叉熵
+  nn.BCELoss()            # 二分类交叉熵
+  nn.NLLLoss()            # 负对数似然
+  ```
+
+* **其他**
+
+  ```python
+  nn.SmoothL1Loss()  # Huber loss
+  ```
+
+---
+
+# 🔹 6. 激活函数
+
+激活函数也在 `torch.nn` 里，分为 **类** 和 **函数式** 两种：
+
+* 类形式（模块）
+
+  ```python
+  nn.ReLU(), nn.Sigmoid(), nn.Tanh()
+  ```
+* 函数形式（函数接口）
+
+  ```python
+  torch.relu(x), torch.sigmoid(x), torch.tanh(x)
+  ```
+
+👉 一般在 `nn.Sequential` 里用类形式，在 `forward` 里用函数形式。
+
+---
+
+# 🔹 7. 使用流程（套路）
+
+一个典型训练流程：
+
+```python
+import torch
+import torch.nn as nn
+import torch.optim as optim
+
+# 1. 定义模型
+model = nn.Sequential(
+    nn.Linear(10, 20),
+    nn.ReLU(),
+    nn.Linear(20, 1)
+)
+
+# 2. 定义损失函数
+criterion = nn.MSELoss()
+
+# 3. 定义优化器
+optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)
+
+# 4. 前向传播 + 反向传播 + 更新
+x = torch.randn(5, 10)   # 输入 (batch=5, features=10)
+y = torch.randn(5, 1)    # 目标
+
+output = model(x)        # 前向
+loss = criterion(output, y)   # 计算损失
+optimizer.zero_grad()    # 梯度清零
+loss.backward()          # 反向传播
+optimizer.step()         # 参数更新
+```
+
+---
+
+# 🔹 8. 记忆小技巧
+
+* **所有层、损失函数、网络结构都是 `nn.Module` 的子类**
+* **训练流程三步走：forward → loss → backward**
+* **组合模块时，先想清楚输入输出 shape**
+
+---
+
+要不要我帮你整理一个 **torch.nn 思维导图（层 → 容器 → 损失函数 → 激活函数 → 用法套路）**，这样你一张图就能记住？
--- a/Pytorch/readme.md
+++ b/Pytorch/readme.md
@@ -0,0 +1,124 @@
+好问题 👍！如果你想系统学习 **PyTorch**，可以按模块分层次来学。我给你整理一个「PyTorch 学习清单表」，从最核心到常用扩展，覆盖 80% 以上的开发需求。
+
+---
+
+# 📑 PyTorch 学习清单
+
+| 模块                            | 关键内容                                                                                                                                                                                                    | 说明 / 示例                    |
+| ----------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------- |
+| **1. 基础（torch.Tensor）**       | - 创建 Tensor（`torch.tensor`, `torch.randn`, `torch.zeros`）<br>- Tensor 属性（`shape`, `dtype`, `device`）<br>- 基本运算（加减乘除、索引切片、矩阵运算 `mm/matmul`）<br>- 广播机制                                                    | PyTorch 的核心数据结构，几乎所有操作都基于它 |
+| **2. 自动求导（torch.autograd）**   | - `requires_grad=True`<br>- `backward()` 自动求梯度<br>- `grad` 属性<br>- `with torch.no_grad()`                                                                                                               | 深度学习训练依赖的自动微分机制            |
+| **3. 神经网络模块（torch.nn）**       | - `nn.Module` 基类<br>- 常用层：`nn.Linear`, `nn.Conv2d`, `nn.Dropout`, `nn.BatchNorm`<br>- 激活函数：`ReLU`, `Sigmoid`, `Tanh`<br>- 容器：`nn.Sequential`, `nn.ModuleList`<br>- 常用损失函数：`MSELoss`, `CrossEntropyLoss` | 用来快速构建神经网络                 |
+| **4. 优化器（torch.optim）**       | - `SGD`, `Adam`, `RMSprop`<br>- 常见用法：`zero_grad()`, `step()`<br>- 学习率调整：`optim.lr_scheduler`                                                                                                            | 负责更新模型参数                   |
+| **5. 数据加载（torch.utils.data）** | - `Dataset` 自定义数据集<br>- `DataLoader` 批处理 & shuffle & 多线程<br>- 内置数据集（MNIST 等，来自 `torchvision`）                                                                                                           | 解决大规模数据训练的问题               |
+| **6. GPU 加速**                 | - `.to(device)` 或 `.cuda()`<br>- `torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")`                                                                                                         | 利用显卡进行加速                   |
+| **7. 模型保存与加载**                | - 保存参数：`torch.save(model.state_dict())`<br>- 加载参数：`model.load_state_dict(torch.load(...))`                                                                                                              | 模型训练完要持久化保存                |
+| **8. 高阶工具**                   | - `torch.nn.functional`（函数式 API，如 `F.relu`）<br>- `torch.distributed`（分布式训练）<br>- `torch.jit`（模型加速 & 部署）<br>- `torch.autocast`（混合精度训练）                                                                   | 提升性能、扩展能力                  |
+| **9. 扩展库**                    | - `torchvision`（图像）<br>- `torchaudio`（语音）<br>- `torchtext`（NLP）                                                                                                                                         | 方便调用现成模型和数据                |
+
+---
+
+# 🔑 学习顺序推荐
+
+1. **Tensor 基础**（先当作 NumPy 替代品来玩）
+2. **autograd 自动求导**（理解梯度流）
+3. **nn.Module + optim + loss**（最小训练循环）
+4. **Dataset + DataLoader**（学会批处理）
+5. **GPU 加速**（.cuda / .to）
+6. **保存 / 加载模型**
+7. **扩展功能**（半精度训练、分布式、多模态库）
+
+---
+
+👉 总结一句话：
+
+> PyTorch 的主线是 **Tensor → autograd → nn → optim → data → GPU → save/load**。
+
+---
+
+要不要我帮你整理成一个「一周 PyTorch 学习计划」？每天学一点，1 周能把这张表过一遍，快速入门。
+
+对！你抓住重点了 👍
+
+在 **PyTorch 开发**里，常用的核心模块主要有这几个（按层次来看）：
+
+---
+
+## 🔹 1. **`torch` 基础**
+
+* `torch.Tensor` → 所有数据的核心类型
+* 常用操作：索引、切片、加减乘除、矩阵运算（`torch.mm`、`torch.matmul`）
+
+👉 可以把它理解成「比 NumPy 更强的张量库」。
+
+---
+
+## 🔹 2. **`torch.autograd`（自动求导）**
+
+* 这是 PyTorch 的「魔法」：
+  只要 `requires_grad=True`，它就会自动构建计算图，帮你算梯度。
+* 常用的就是：
+
+  ```python
+  x = torch.randn(3, 3, requires_grad=True)
+  y = x.sum()
+  y.backward()
+  print(x.grad)
+  ```
+
+👉 用于 **反向传播**，深度学习训练的关键。
+
+---
+
+## 🔹 3. **`torch.nn`（神经网络模块）**
+
+* 提供 **层、损失函数、容器**，让你快速定义网络。
+* `nn.Module` → 所有网络的基类
+* `nn.Linear`、`nn.Conv2d`、`nn.ReLU`、`nn.CrossEntropyLoss` 等就是日常必备。
+
+👉 可以理解为「把 `autograd` 封装起来，让写网络更方便」。
+
+---
+
+## 🔹 4. **`torch.optim`（优化器）**
+
+* 用于更新参数。
+* 常见优化器：
+
+  * `optim.SGD`
+  * `optim.Adam`
+* 使用套路：
+
+  ```python
+  optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=1e-3)
+  optimizer.zero_grad()
+  loss.backward()
+  optimizer.step()
+  ```
+
+---
+
+## 🔹 5. （扩展）常用工具
+
+* **`torch.utils.data`**
+
+  * `Dataset` / `DataLoader`：数据加载、批处理、多线程
+* **`torchvision` / `torchaudio` / `torchtext`**
+
+  * 提供数据集 & 常用模型（ResNet, BERT 等）
+
+---
+
+## ✅ 总结（开发最常用三件套）
+
+* **建模** → `torch.nn`
+* **求梯度** → `torch.autograd`
+* **更新参数** → `torch.optim`
+
+基本上你会发现：
+
+> 80% 的 PyTorch 代码就是在围绕 **Tensor → autograd → nn → optim → data** 这几个模块转。
+
+---
+
+要不要我帮你写一个「PyTorch 最小训练框架」，几乎涵盖 `autograd`、`nn`、`optim`、`data` 的核心套路？这样你看完能秒懂 PyTorch 主干逻辑。
--- a/Pytorch/tensor/.idea/.gitignore
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/.gitignore
@@ -0,0 +1,3 @@
+# 默认忽略的文件
+/shelf/
+/workspace.xml
--- a/Pytorch/tensor/.idea/dictionaries/project.xml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/dictionaries/project.xml
@@ -0,0 +1,3 @@
+<component name="ProjectDictionaryState">
+  <dictionary name="project" />
+</component>
--- a/Pytorch/tensor/.idea/inspectionProfiles/profiles_settings.xml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/inspectionProfiles/profiles_settings.xml
@@ -0,0 +1,7 @@
+<component name="InspectionProjectProfileManager">
+  <settings>
+    <option name="PROJECT_PROFILE" value="Default" />
+    <option name="USE_PROJECT_PROFILE" value="false" />
+    <version value="1.0" />
+  </settings>
+</component>
--- a/Pytorch/tensor/.idea/misc.xml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/misc.xml
@@ -0,0 +1,7 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="Black">
+    <option name="sdkName" value="eflow" />
+  </component>
+  <component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="eflow" project-jdk-type="Python SDK" />
+</project>
--- a/Pytorch/tensor/.idea/modules.xml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/modules.xml
@@ -0,0 +1,8 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectModuleManager">
+    <modules>
+      <module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/tensor.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/tensor.iml" />
+    </modules>
+  </component>
+</project>
--- a/Pytorch/tensor/.idea/tensor.iml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/tensor.iml
@@ -0,0 +1,8 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<module type="PYTHON_MODULE" version="4">
+  <component name="NewModuleRootManager">
+    <content url="file://$MODULE_DIR$" />
+    <orderEntry type="jdk" jdkName="eflow" jdkType="Python SDK" />
+    <orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
+  </component>
+</module>
--- a/Pytorch/tensor/.idea/vcs.xml
+++ b/Pytorch/tensor/.idea/vcs.xml
@@ -0,0 +1,6 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="VcsDirectoryMappings">
+    <mapping directory="$PROJECT_DIR$/../.." vcs="Git" />
+  </component>
+</project>
--- a/Pytorch/tensor/create_numpy.py
+++ b/Pytorch/tensor/create_numpy.py
@@ -0,0 +1,24 @@
+import numpy as np
+import torch
+
+a = np.array([1, 2, 3, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4])
+b = torch.from_numpy(a)
+print(b)
+
+c = torch.arange(10)
+print(c)
+print(c.dtype, c.layout, c.device)
+
+d = int(c.matmul(b))
+#不写int是tensor(274)
+e = c * b
+print(d, e)
+
+#in-place与广播
+a1 = torch.tensor([1,1,3])
+a2 = torch.tensor([1])#右对齐
+a3 = torch.add(a1, a2)
+print(a3, a3.layout)
+
+#比较
+print(torch.ge(a1, a2), torch.ne(a1, a2))
--- a/Pytorch/tensor/create_tensor.py
+++ b/Pytorch/tensor/create_tensor.py
@@ -0,0 +1,29 @@
+import torch
+
+a = torch.tensor(([[[[0., 0., 0.],
+          [0., 0., 0.]],
+
+         [[0., 1., 0.],
+          [0., 0., 0.]]],
+
+
+        [[[0., 2., 0.],
+          [0., 0., 0.]],
+
+         [[0., 3., 0.],
+          [0., 0., 0.]]]]))
+print(a)
+
+b = torch.tensor([[3., 2., 1.], [1., 2., 3.]])
+c = torch.tensor([[1., 2., 3.], [4., 5., 6.]])
+
+print(b)
+times = b * c
+print(times)
+print(times.type())
+
+c = torch.normal(mean=1.0, std=torch.rand(5, 5))
+print(c)
+
+d = torch.randperm(10)
+print(d)
--- a/Pytorch/tensor/main.py
+++ b/Pytorch/tensor/main.py
--- a/Pytorch/tensor/readme.md
+++ b/Pytorch/tensor/readme.md
@@ -0,0 +1,205 @@
+好的 😄，我给你整理一个 **PyTorch `tensor` 使用大全**，覆盖创建、操作、转换、计算等常用方法。为了系统化，我会按类别来整理，并给简单示例。
+
+---
+
+# 🟢 1. 创建 Tensor
+
+```python
+import torch
+
+# 直接从数据创建
+a = torch.tensor([1, 2, 3], dtype=torch.float32)
+
+# 全 0 / 全 1 / 全某数
+b = torch.zeros(3, 4)
+c = torch.ones(2, 5) * 7
+
+# 随机数
+d = torch.rand(3, 3)       # 0~1 均匀分布
+e = torch.randn(3, 3)      # 标准正态分布
+
+# 类似 numpy 的 arange / linspace
+f = torch.arange(0, 10, 2) # 0,2,4,6,8
+g = torch.linspace(0, 1, steps=5) # 0,0.25,0.5,0.75,1
+
+# 空 tensor（占位）
+h = torch.empty(2, 3)
+```
+
+---
+
+# 🟢 2. Tensor 属性
+
+```python
+x = torch.randn(2, 3)
+
+x.shape       # 返回 (2,3)
+x.size()      # 等同 shape
+x.dtype       # 数据类型，如 torch.float32
+x.device      # 运行设备，如 cpu 或 cuda:0
+x.numel()     # 元素总数
+x.requires_grad_(True)  # 设置是否需要梯度
+```
+
+---
+
+# 🟢 3. Tensor 运算
+
+### 3.1 基本算术
+
+```python
+a = torch.tensor([1,2,3])
+b = torch.tensor([4,5,6])
+
+c = a + b
+d = a - b
+e = a * b
+f = a / b
+g = a ** 2
+```
+
+### 3.2 矩阵运算
+
+```python
+A = torch.rand(2,3)
+B = torch.rand(3,2)
+
+C = torch.matmul(A, B)   # 矩阵乘法
+D = A @ B                # 等价写法
+E = A.T                  # 转置
+```
+
+### 3.3 统计函数
+
+```python
+x = torch.tensor([[1,2],[3,4]], dtype=torch.float32)
+
+x.sum()       # 所有元素求和
+x.mean()      # 平均值
+x.max()       # 最大值
+x.min()       # 最小值
+x.argmax()    # 最大值索引
+x.argmin()    # 最小值索引
+x.std()       # 标准差
+x.var()       # 方差
+```
+
+---
+
+# 🟢 4. Tensor 索引与切片
+
+```python
+x = torch.tensor([[1,2,3],[4,5,6]])
+
+x[0]       # 第一行
+x[:,1]     # 第二列
+x[0,2]     # 第一行第三列
+x[1,:2]    # 第二行前两列
+x[-1,-1]   # 最后一个元素
+```
+
+---
+
+# 🟢 5. Tensor 改变形状
+
+```python
+x = torch.arange(12)
+
+y = x.view(3,4)       # 改变形状 (reshape)
+z = x.reshape(3,4)    # reshape 等同 view，但更安全
+w = x.unsqueeze(0)    # 增加维度
+v = x.squeeze()       # 删除维度为1的维
+t = x.transpose(0,0)  # 交换维度
+```
+
+---
+
+# 🟢 6. Tensor 拼接与拆分
+
+```python
+a = torch.randn(2,3)
+b = torch.randn(2,3)
+
+# 拼接
+c = torch.cat([a,b], dim=0)   # 纵向拼接
+d = torch.cat([a,b], dim=1)   # 横向拼接
+
+# 堆叠（增加新维度）
+e = torch.stack([a,b], dim=0) 
+
+# 拆分
+f1, f2 = torch.chunk(c, 2, dim=0)  # 按行拆成两块
+```
+
+---
+
+# 🟢 7. Tensor 类型转换
+
+```python
+x = torch.tensor([1,2,3], dtype=torch.int32)
+
+x.float()       # 转 float
+x.double()      # 转 double
+x.long()        # 转 int64
+x.bool()        # 转 bool
+```
+
+---
+
+# 🟢 8. Tensor 与 NumPy 互转
+
+```python
+import numpy as np
+
+a = torch.tensor([1,2,3])
+b = a.numpy()              # Tensor → numpy array
+
+c = np.array([4,5,6])
+d = torch.from_numpy(c)    # numpy → Tensor
+```
+
+⚠️ 注意：共享内存，如果修改其中一个，另一个也会变。
+
+---
+
+# 🟢 9. GPU 操作
+
+```python
+x = torch.randn(2,3)
+
+device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
+x = x.to(device)
+
+y = torch.tensor([1,2,3], device=device)  # 直接在 GPU 上创建
+```
+
+---
+
+# 🟢 10. 自动求导（梯度）
+
+```python
+x = torch.tensor([2.0,3.0], requires_grad=True)
+y = x ** 2 + 3*x
+z = y.sum()
+z.backward()  # 自动求梯度
+print(x.grad) # dx
+```
+
+---
+
+# 🟢 11. 常用函数速查
+
+| 类别   | 常用函数                                          |
+| ---- | --------------------------------------------- |
+| 线性代数 | `matmul`, `mm`, `bmm`, `einsum`               |
+| 激活函数 | `relu`, `sigmoid`, `tanh`, `softmax`          |
+| 聚合函数 | `sum`, `mean`, `max`, `min`, `prod`, `cumsum` |
+| 比较函数 | `eq`, `ne`, `gt`, `lt`, `ge`, `le`            |
+| 随机函数 | `rand`, `randn`, `randint`, `randperm`        |
+| 其他   | `clone`, `detach`, `item`, `expand`, `repeat` |
+
+---
+
+如果你需要，我可以帮你整理一个 **可直接拷贝的 PyTorch Tensor 使用小抄（含示例和用法备注）**，适合放在屏幕边上快速查。
+
+你希望我帮你整理吗？