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我有一层 layer
在 nn.Module
并在一次 forward
中使用两次或更多次步。这个 layer
的输出稍后输入到相同的layer
.可以pytorch的autograd
正确计算该层权重的梯度?
def forward(x):
x = self.layer(x)
x = self.layer(x)
return x
完整示例:
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
class net(nn.Module):
def __init__(self,in_dim,out_dim):
super(net,self).__init__()
self.layer = nn.Linear(in_dim,out_dim,bias=False)
def forward(self,x):
x = self.layer(x)
x = self.layer(x)
return x
input_x = torch.tensor([10.])
label = torch.tensor([5.])
n = net(1,1)
loss_fn = nn.MSELoss()
out = n(input_x)
loss = loss_fn(out,label)
n.zero_grad()
loss.backward()
for param in n.parameters():
w = param.item()
g = param.grad
print('Input = %.4f; label = %.4f'%(input_x,label))
print('Weight = %.4f; output = %.4f'%(w,out))
print('Gradient w.r.t. the weight is %.4f'%(g))
print('And it should be %.4f'%(4*(w**2*input_x-label)*w*input_x))
输出:
Input = 10.0000; label = 5.0000
Weight = 0.9472; output = 8.9717
Gradient w.r.t. the weight is 150.4767
And it should be 150.4766
在这个例子中,我定义了一个只有一个线性层(
in_dim=out_dim=1
并且没有偏差)的模块。
w
是该层的权重;
input_x
是输入值;
label
是期望的值。由于损失选择为 MSE,因此损失的公式为
((w^2)*input_x-label)^2
手工计算,我们有
dw/dx = 2*((w^2)*input_x-label)*(2*w*input_x)
我上面示例的输出显示
autograd
给出与手动计算相同的结果,让我有理由相信它可以在这种情况下工作。但在实际应用中,该层可能具有更高维度的输入和输出,之后是非线性激活函数,并且神经网络可以具有多个层。
autograd
处理这种情况,但比我的例子复杂得多?当一个层被迭代调用时它是如何工作的?
最佳答案
这将工作得很好。从 autograd 引擎的角度来看,这不是一个循环应用程序,因为生成的计算图会将重复计算展开为线性序列。为了说明这一点,对于单层,您可能有:
x -----> layer --------+
^ |
| 2 times |
+-----------+
x ---> layer ---> layer ---> layer
layer
是在图上复制 3 次的同一层。这意味着在计算层权重的梯度时,它们将从所有三个阶段累积。所以当使用
backward
:
x ---> layer ---> layer ---> layer ---> loss_func
|
lback <--- lback <--- lback <--------+
| | |
| v |
+------> weights <----+
_grad
lback
表示
layer
的局部导数使用上游梯度作为输入的正向变换。每一个都添加到图层的
weights_grad
.
关于python - pytorch中的autograd可以处理同一模块中层的重复使用吗?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/60584600/
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