PyTorch与Paddle映射表

本文档基于X2Paddle研发过程梳理了 PyTorch（v1.8.1)常用 API 与 PaddlePaddle 2.0.0 API 对应关系与差异分析。通过本文档，帮助开发者快速迁移 PyTorch 使用经验，完成模型的开发与调优。

X2Paddle 介绍

X2Paddle 致力于帮助其它主流深度学习框架开发者快速迁移至飞桨框架，目前提供三大功能

• 预测模型转换

  • 支持 Caffe/TensorFlow/ONNX/PyTorch 的模型一键转为飞桨的预测模型，并使用 PaddleInference/PaddleLite 进行 CPU/GPU/Arm 等设备的部署

• PyTorch 训练项目转换

  • 支持 PyTorch 项目 Python 代码（包括训练、预测）一键转为基于飞桨框架的项目代码，帮助开发者快速迁移项目，并可享受 AI Studio 平台对于飞桨框架提供的海量免费计算资源

• API 映射文档

  • 详细的 API 文档对比分析，帮助开发者快速从 PyTorch 框架的使用迁移至飞桨框架的使用，大大降低学习成本

详细的项目信息与使用方法参考 X2Paddle 在 GitHub 上的开源项目: https://github.com/PaddlePaddle/X2Paddle

API 映射表目录

类别	简介
基础操作类	主要为torch.XX类 API
组网类	主要为torch.nn.XX类下组网相关的 API
Loss 类	主要为torch.nn.XX类下 loss 相关的 API
工具类	主要为torch.nn.XX类下分布式相关的 API 和torch.utils.XX类 API
视觉类	主要为torchvision.XX类 API

基础操作类 API 映射列表

梳理了基础操作的 PyTorch-PaddlePaddle API 映射列表，主要包括了构造 Tensor、数学计算、逻辑计算相关的 API。

号	PyTorch API	PaddlePaddle API	备注
1	torch.set_default_dtype	paddle.set_default_dtype	功能一致
2	torch.get_default_dtype	paddle.get_default_dtype	功能一致
3	torch.numel	paddle.numel	功能一致，参数名不一致
4	torch.tensor	paddle.to_tensor	差异对比
5	torch.from_numpy	paddle.to_tensor	差异对比
6	torch.zeros	paddle.zeros	差异对比
7	torch.zeros_like	paddle.zeros_like	差异对比
8	torch.ones	paddle.ones	差异对比
9	torch.ones_like	paddle.ones_like	差异对比
10	torch.empty	paddle.empty	差异对比
11	torch.empty_like	paddle.empty_like	差异对比
12	torch.full	paddle.full	功能一致，参数不一致
13	torch.full_like	paddle.full_like	差异对比
14	torch.arange	paddle.arange	功能一致，参数不一致
15	torch.range	paddle.arange	功能一致，参数不一致
16	torch.linspace	paddle.linspace	功能一致，参数不一致
17	torch.eye	paddle.eye	功能一致，参数不一致
18	torch.cat	paddle.concat	功能一致，参数名不一致
19	torch.chunk	paddle.chunk	功能一致，参数名不一致
20	torch.gather	paddle.gather	差异对比
21	torch.index_select	paddle.index_select	功能一致，参数名不一致
22	torch.masked_select	paddle.masked_select	功能一致，参数名不一致
23	torch.narrow	paddle.slice	差异对比
24	torch.nonzero	paddle.nonzero	功能一致，参数名不一致
25	torch.reshape	paddle.reshape	功能一致，参数名不一致
26	torch.split	paddle.split	功能一致，参数名不一致
27	torch.squeeze	paddle.squeeze	功能一致，参数名不一致
28	torch.stack	paddle.stack	功能一致，参数名不一致
29	torch.t	paddle.t	功能一致，参数名不一致
30	torch.transpose	paddle.transpose	差异对比
31	torch.unbind	paddle.unbind	功能一致，参数名不一致
32	torch.unsqueeze	paddle.unsqueeze	功能一致，参数名不一致
33	torch.where	paddle.where	功能一致
34	torch.bernoulli	paddle.bernoulli	功能一致，参数不一致
35	torch.multinomial	paddle.multinomial	功能一致，参数不一致
36	torch.normal	paddle.normal	差异对比
37	torch.rand	paddle.rand	差异对比
38	torch.randint	paddle.randint	功能一致，参数不一致
39	torch.randn	paddle.randn	差异对比
40	torch.randperm	paddle.randperm	功能一致，参数不一致
41	torch.save	paddle.save	差异对比
42	torch.load	paddle.load	差异对比
43	torch.abs	paddle.abs	功能一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
44	torch.absolute	paddle.abs	功能一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
45	torch.acos	paddle.acos	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
46	torch.arccos	paddle.acos	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
47	torch.add	padle.add	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
48	torch.asin	paddle.asin	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
49	torch.arcsin	paddle.asin	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
50	torch.atan	paddle.atan	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
51	torch.arctan	paddle.atan	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
52	torch.ceil	paddle.ceil	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
53	torch.clamp	paddle.clip	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
54	torch.conj	paddle.conj	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
55	torch.cos	paddle.cos	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
56	torch.cosh	paddle.cosh	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
57	torch.div	paddle.divide	差异对比
58	torch.divide	paddle.divide	差异对比
59	torch.erf	paddle.erf	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
60	torch.exp	paddle.exp	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
61	torch.floor	paddle.floor	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
62	torch.floor_divide	paddle.floor_divide	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
63	torch.fmod	paddle.mod	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
64	torch.log	paddle.log	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
65	torch.log10	paddle.log10	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
66	torch.log1p	paddle.log1p	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
67	torch.log2	paddle.log2	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
68	torch.logical_and	paddle.logical_and	功能一致，参数名不一致
69	torch.logical_not	paddle.logical_not	功能一致，参数名不一致
70	torch.logical_or	paddle.logical_or	功能一致，参数名不一致
71	torch.logical_xor	paddle.logical_xor	功能一致，参数名不一致
72	torch.mul	paddle.multiply	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
73	torch.multiply	paddle.multiply	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
74	torch.pow	paddle.pow	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
75	torch.real	paddle.real	功能一致，参数名不一致
76	torch.reciprocal	paddle.reciprocal	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
77	torch.remainder	paddle.mod	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
78	torch.round	paddle.round	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
79	torch.rsqrt	paddle.rsqrt	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
80	torch.sign	paddle.sign	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
81	torch.sin	paddle.sin	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
82	torch.sinh	paddle.sinh	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
83	torch.sqrt	paddle.sqrt	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
84	torch.argmax	paddle.argmax	功能一致，参数名不一致
85	torch.argmin	paddle.argmin	功能一致，参数名不一致
86	torch.max	paddle.max	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor
87	torch.min	paddle.min	功能一致，参数名不一致，PaddlePaddle 未定义out参数代表输出 Tensor

组网类 API 映射列表

梳理了与构造网络相关的 PyTorch-PaddlePaddle API 映射列表。

序号	PyTorch API	PaddlePaddle API	备注
1	torch.nn.Conv1d	paddle.nn.Conv1D	差异对比
2	torch.nn.Conv2d	paddle.nn.Conv2D	差异对比
3	torch.nn.Conv3d	paddle.nn.Conv3D	差异对比
4	torch.nn.ConvTranspose1d	paddle.nn.Conv1DTranspose	差异对比
5	torch.nn.ConvTranspose2d	paddle.nn.Conv2DTranspose	差异对比
6	torch.nn.ConvTranspose3d	paddle.nn.Conv3DTranspose	差异对比
7	torch.nn.Linear	paddle.nn.Linear	差异对比
8	torch.nn.MaxPool1d	paddle.nn.MaxPool1D	差异对比
9	torch.nn.MaxPool2d	paddle.nn.MaxPool2D	差异对比
10	torch.nn.MaxPool3d	paddle.nn.MaxPool3D	差异对比
11	torch.nn.MaxUnpool1d	无对应实现	组合实现
12	torch.nn.MaxUnpool2d	无对应实现	组合实现
13	torch.nn.MaxUnpool3d	无对应实现	组合实现
14	torch.nn.AvgPool1d	paddle.nn.AvgPool1D	差异对比
15	torch.nn.AvgPool2d	paddle.nn.AvgPool2D	差异对比
16	torch.nn.AvgPool3d	paddle.nn.AvgPool3D	差异对比
17	torch.nn.AdaptiveMaxPool1d	paddle.nn.AdaptiveMaxPool1D	功能一致，参数名不一致
18	torch.nn.AdaptiveMaxPool2d	paddle.nn.AdaptiveMaxPool2D	功能一致，参数名不一致
19	torch.nn.AdaptiveMaxPool3d	paddle.nn.AdaptiveMaxPool3D	功能一致，参数名不一致
20	torch.nn.AdaptiveAvgPool1d	paddle.nn.AdaptiveAvgPool1D	功能一致，参数名不一致
21	torch.nn.AdaptiveAvgPool2d	paddle.nn.AdaptiveAvgPool2D	功能一致，参数名不一致
22	torch.nn.AdaptiveAvgPool3d	paddle.nn.AdaptiveAvgPool3D	功能一致，参数名不一致
23	torch.nn.ConstantPad1d	paddle.nn.Pad1D	差异对比
24	torch.nn.ConstantPad2d	paddle.nn.Pad2D	差异对比
25	torch.nn.ConstantPad3d	paddle.nn.Pad3D	差异对比
26	torch.nn.ReflectionPad1d	paddle.nn.Pad1D	差异对比
27	torch.nn.ReflectionPad2d	paddle.nn.Pad2D	差异对比
28	torch.nn.ReplicationPad1d	paddle.nn.Pad1D	差异对比
29	torch.nn.ReplicationPad2d	paddle.nn.Pad2D	差异对比
30	torch.nn.ReplicationPad3d	paddle.nn.Pad3D	差异对比
31	torch.nn.BatchNorm1d	paddle.nn.BatchNorm1D	差异对比
32	torch.nn.BatchNorm2d	paddle.nn.BatchNorm2D	差异对比
33	torch.nn.BatchNorm3d	paddle.nn.BatchNorm3D	差异对比
34	torch.nn.Upsample	paddle.nn.Upsample	差异对比
35	torch.nn.Dropout	paddle.nn.Dropout	差异对比
36	torch.nn.Dropout2d	paddle.nn.Dropout2D	差异对比
37	torch.nn.Dropout3d	paddle.nn.Dropout3D	差异对比
38	torch.nn.LSTM	paddle.nn.LSTM	差异对比
39	torch.nn.GRU	paddle.nn.GRU	差异对比
40	torch.nn.Embedding	paddle.nn.Embedding	差异对比
41	torch.nn.ELU	paddle.nn.ELU	功能一致，PaddlePaddle 未定义inplace参数表示在不更改变量的内存地址的情况下，直接修改变量的值
42	torch.nn.Hardsigmoid	paddle.nn.Hardsigmoid	功能一致，PaddlePaddle 未定义inplace参数表示在不更改变量的内存地址的情况下，直接修改变量的值
43	torch.nn.LeakyReLU	paddle.nn.LeakyReLU	功能一致，PaddlePaddle 未定义inplace参数表示在不更改变量的内存地址的情况下，直接修改变量的值
44	torch.nn.PReLU	paddle.nn.PReLU	功能一致
45	torch.nn.ReLU	paddle.nn.ReLU	功能一致，PaddlePaddle 未定义inplace参数表示在不更改变量的内存地址的情况下，直接修改变量的值
46	torch.nn.Softmax	paddle.nn.Softmax	功能一致，参数名不一致

Loss 类 API 映射列表

梳理了计算 loss 相关的 PyTorch-PaddlePaddle API 映射列表。

序号	PyTorch API	PaddlePaddle API	备注
1	torch.nn.L1Loss	paddle.nn.L1Loss	功能一致，PyTorch 存在废弃参数size_average和reduce。
2	torch.nn.MSELoss	paddle.nn.MSELoss	功能一致，PyTorch 存在废弃参数size_average和reduce。
3	torch.nn.CrossEntropyLoss	paddle.nn.CrossEntropyLoss	差异对比
4	torch.nn.KLDivLoss	paddle.nn.KLDivLoss	差异对比
5	torch.nn.BCELoss	paddle.nn.BCELoss	功能一致，PyTorch 存在废弃参数size_average和reduce。
6	torch.nn.BCEWithLogitsLoss	paddle.nn.BCEWithLogitsLoss	功能一致，PyTorch 存在废弃参数size_average和reduce。
7	torch.nn.SmoothL1Loss	paddle.nn.SmoothL1Loss	功能一致，参数名不一致，PyTorch 存在废弃参数size_average和reduce。

工具类 API 映射列表

梳理了与数据处理、分布式处理等相关的 PyTorch-PaddlePaddle API 映射列表。 

号	PyTorch API	PaddlePaddle API	备注
1	torch.nn.DataParallel	paddle.DataParallel	差异对比
2	torch.nn.parameter.Parameter	paddle.create_parameter	差异对比
3	torch.nn.utils.clip_grad_value_	无对应实现	组合实现
4	torch.utils.data.DataLoader	paddle.io.DataLoader	差异对比
5	torch.utils.data.random_split	无对应实现	组合实现
6	torch.utils.data.distributed.DistributedSampler	无对应实现	组合实现
7	torch.utils.data.Dataset	paddle.io.Dataset	功能一致
8	torch.utils.data.BatchSampler	paddle.io.BatchSampler	差异对比
9	torch.utils.data.Sampler	paddle.io.Sampler	功能一致

视觉类 API 映射列表 

梳理了与视觉处理相关的 PyTorch-PaddlePaddle API 映射列表

序号	PyTorch API	PaddlePaddle API	备注
1	torchvision.transforms.Compose	paddle.vision.transforms.Compose	功能一致
2	torchvision.transforms.ToPILImage	无对应实现	组合实现
3	torchvision.transforms.Resize	paddle.vision.transforms.Resize	功能一致
4	torchvision.transforms.ToTensor	paddle.vision.transforms.ToTensor	功能一致
5	torchvision.transforms.RandomHorizontalFlip	paddle.vision.transforms.RandomHorizontalFlip	功能一致
6	torchvision.transforms.CenterCrop	paddle.vision.transforms.CenterCrop	功能一致
7	torchvision.transforms.ColorJitter	paddle.vision.transforms.ColorJitter	功能一致
8	torchvision.transforms.Grayscale	paddle.vision.transforms.Grayscale	功能一致
9	torchvision.transforms.Normalize	paddle.vision.transforms.Normalize	差异对比
10	torchvision.transforms.RandomResizedCrop	paddle.vision.transforms.RandomResizedCrop	功能一致
11	torchvision.transforms.Pad	paddle.vision.transforms.Pad	功能一致
12	torchvision.transforms.RandomCrop	paddle.vision.transforms.RandomCrop	功能一致
13	torchvision.transforms.RandomRotation	paddle.vision.transforms.RandomRotation	功能一致
14	torchvision.transforms.RandomVerticalFlip	paddle.vision.transforms.RandomVerticalFlip	功能一致
15	torchvision.transforms.Lambda	无对应实现	组合实现
17	torchvision.utils.save_image	无对应实现	组合实现
18	torchvision.models 系列模型	X2Paddle 提供