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我有一个损失值/函数,我想计算关于张量f(大小为n)的所有二阶导数。我设法使用了 tf.gradients 两次,但在第二次应用它时,它对第一个输入的导数求和(请参阅我的代码中的 second_derivatives)。
我还设法检索了 Hessian 矩阵,但我只想计算它的对角线以避免额外计算。
import tensorflow as tf
import numpy as np
f = tf.Variable(np.array([[1., 2., 0]]).T)
loss = tf.reduce_prod(f ** 2 - 3 * f + 1)
first_derivatives = tf.gradients(loss, f)[0]
second_derivatives = tf.gradients(first_derivatives, f)[0]
hessian = [tf.gradients(first_derivatives[i,0], f)[0][:,0] for i in range(3)]
model = tf.initialize_all_variables()
with tf.Session() as sess:
sess.run(model)
print "\nloss\n", sess.run(loss)
print "\nloss'\n", sess.run(first_derivatives)
print "\nloss''\n", sess.run(second_derivatives)
hessian_value = np.array(map(list, sess.run(hessian)))
print "\nHessian\n", hessian_value
我的想法是 tf.gradients(first_derivatives, f[0, 0])[0] 可以检索例如关于 f_0 的二阶导数,但似乎 tensorflow 没有不允许从张量的切片中导出。
最佳答案
tf.gradients([f1,f2,f3],...)
计算 f=f1+f2+f3
的梯度此外,区分 x[0]
是有问题的,因为 x[0]
指的是一个新的 Slice
节点,它不是你的损失,因此关于它的导数将是 None
。你可以通过使用 pack
将 x[0], x[1], ...
粘合到 xx
中来绕过它,并让你的损失取决于 xx
而不是 x
。另一种方法是为各个组件使用单独的变量,在这种情况下计算 Hessian 看起来像这样。
def replace_none_with_zero(l):
return [0 if i==None else i for i in l]
tf.reset_default_graph()
x = tf.Variable(1.)
y = tf.Variable(1.)
loss = tf.square(x) + tf.square(y)
grads = tf.gradients([loss], [x, y])
hess0 = replace_none_with_zero(tf.gradients([grads[0]], [x, y]))
hess1 = replace_none_with_zero(tf.gradients([grads[1]], [x, y]))
hessian = tf.pack([tf.pack(hess0), tf.pack(hess1)])
sess = tf.InteractiveSession()
sess.run(tf.initialize_all_variables())
print hessian.eval()
你会看到
[[ 2. 0.]
[ 0. 2.]]
关于python - 如何计算 Tensorflow 中的所有二阶导数(仅 Hessian 矩阵的对角线)?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/38200982/
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