[Class 상속의 개념] super().__init__() 의 원리와 이해

CNN(Convolution Neural Network)은 이미지 분류에 많이 사용하는 컨볼루션 연산 기반의 인공지능 모델입니다.

CNN을 응용한 여러 모델 중 ResNet 이 있습니다.

 

ResNet은 이미지 천 만장을 학습하여 이미지 15만장으로 인식률을 겨루는 이미지 넷 대회에서 2015년 우승한 후 그 성능을 인정받아 널리 쓰이기 있습니다.

 

https://www.image-net.org/challenges/LSVRC/index.php

ImageNet

 

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다음은 ResNet 의 모델 아키텍처입니다.

class ResNet(nn.Module):
    def __init__(self, num_classes=10):
        super(ResNet, self).__init__()
        self.in_planes = 16

        self.conv1 = nn.Conv2d(3, 16, kernel_size=3,
                               stride=1, padding=1, bias=False)
        self.bn1 = nn.BatchNorm2d(16)
        self.layer1 = self._make_layer(16, 2, stride=1)
        self.layer2 = self._make_layer(32, 2, stride=2)
        self.layer3 = self._make_layer(64, 2, stride=2)
        self.linear = nn.Linear(64, num_classes)

    def _make_layer(self, planes, num_blocks, stride):
        strides = [stride] + [1]*(num_blocks-1)
        layers = []
        for stride in strides:
            layers.append(BasicBlock(self.in_planes, planes, stride))
            self.in_planes = planes
        return nn.Sequential(*layers)

    def forward(self, x):
        out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x)))
        out = self.layer1(out)
        out = self.layer2(out)
        out = self.layer3(out)
        out = F.avg_pool2d(out, 8)
        out = out.view(out.size(0), -1)
        out = self.linear(out)
        return out

위의 코드에서 세 번째 줄에 보면

super(ResNet, self).__init__() 부분이 등장합니다. 오늘은 이 부분을 자세히 알아보겠습니다.

 

 

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다음과 같이 Coffee 클래스에 Espresso 속성이 있고, Coffee 클래스를 상속받아 Starbucks 클래스를 만듭니다. 그다음에 Starbucks로 인스턴스를 만들고 Espresso속성에 접근해봅니다.

 

class Coffee:
    def __init__(self):
        print('Coffee __init__')
        self.Espresso = '에스프레소 1샷'
 
class Starbucks(Coffee):
    def __init__(self):
        print('Starbucks __init__')
        self.Americano = '따뜻한 아메리카노 4.5 '
 
My_Coffee = Starbucks()
print(My_Coffee.Espresso)
print(My_Coffee.Americano)    # 부모 클래스의 속성을 출력하려고 하면 에러가 발생함

 

실행을 해보면 에러가 발생합니다. 왜냐하면 부모 클래스 Coffee의 __init__ 메서드가 호출되지 않았기 때문입니다. 실행 결과를 잘 보면 'Starbucks__init__'만 출력되었습니다.

즉, Coffee의 __init__ 메서드가 호출되지 않으면 self.Espresso= '에스프레소 1샷'도 실행되지 않아서 속성이 만들어지지 않습니다.

Starbucks __init__
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-14-6024eca21fc8> in <module>
     10 
     11 My_Coffee = Starbucks()
---> 12 print(My_Coffee.Espresso)
     13 print(My_Coffee.Americano)    # 부모 클래스의 속성을 출력하려고 하면 에러가 발생함

AttributeError: 'Starbucks' object has no attribute 'Espresso'

이때는 super()를 사용해서 부모 클래스의 __init__ 메서드를 호출해줍니다. 다음과 같이 super() 뒤에 .뒤에.(점)을 붙여서 메서드를 호출하는 방식입니다.

 

class Coffee:
    def __init__(self):
        print('Coffee __init__')
        self.Espresso = '에스프레소 1샷'
 
class Starbucks(Coffee):
    def __init__(self):
        print('Starbucks __init__')
        super().__init__()  # super()로 부모 클래스의 __init__ 메서드 호출
        
        self.Americano = '따뜻한 아메리카노 4.5 '
 
My_Coffee = Starbucks()
print(My_Coffee.Espresso)
print(My_Coffee.Americano)

이제는 결과가 에러 없이 출력됩니다.

Starbucks __init__
Coffee __init__
에스프레소 1샷
따뜻한 아메리카노 4.5

실행을 해보면 부모 클래스 Coffee의 속성인 Espresso가 잘 출력됩니다. super().__init__()와 같이 부모 클래스 Coffee의 __init__ 메서드를 호출해주면 부모 클래스가 초기화되어서 속성이 만들어집니다. 실행 결과를 보면 'Starbucks__init__'과 'Coffee __init__'이 모두 출력되었습니다.

 

 

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[예외 경우] pass

 

만약 자식 클래스에서 __init__ 메서드를 생략한다면 부모 클래스의 __init__이 자동으로 호출되므로 super()는 사용하지 않아도 됩니다.

 

class Person:
    def __init__(self):
        print('Person __init__')
        self.hello = '안녕하세요.'
 
class Student(Person):
    pass
 
My_Coffee = Starbucks()
print(My_Coffee.Espresso)

이처럼 자식 클래스에 __init__ 메서드가 없다면 부모 클래스의 __init__이 자동으로 호출되므로 부모 클래스의 속성을 사용할 수 있습니다.

Coffee __init__
에스프레소 1샷

 

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[참고] super(자식 클래스, self). 메서드

super는 다음과 같이 자식 클래스와 self를 넣어서 현재 클래스가 어떤 클래스인지 명확하게 표시하는 방법도 있습니다. 물론 super()와 기능은 같습니다.

class Starbucks(Coffee):
    def __init__(self):
        print('Starbucks __init__')
        super(Starbucks, self).__init__()     # super(자식클래스, self)로 부모클래스의 메서드 호출
        self.Espresso = '에스프레소 1샷'
        
My_Coffee = Starbucks()
print(My_Coffee.Espresso)

실행 경과, 'Starbucks__init__'과 'Coffee __init__'이 모두 출력되었습니다.

Starbucks __init__
Coffee __init__
에스프레소 1샷

 

실습하실 수 있게 주피터 노트북을 첨부합니다.

[Class 상속의 개념] super().__init__() 의 원리와 이해_20220224.ipynb

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