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学习记录 pytorch 反向传播

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学习记录 pytorch 反向传播

pytorch反向传播

反向传播的过程更多的是利用链式法则。

, 如图所示,对于一个输入x和输入w,f相当于z,可以得到z=x*w=6,通过损失函数l对z的求导,在通过z对x或w的求导,相乘可以得到损失函数对x和w的导数,这就是一个链式法则的过程。将这些求来干嘛呢?实际上是用于梯度下降。

事实上,为什么用反向传播,视频中说得很清楚,就是在有很多个结点的情况下并且各个结点的w权重又不相同,那么解析式就很难分析出来,对于普通的梯度下降算法就不那么适用。那么就可以通过反向传播,计算各个梯度,计算对应的值。

以图中为例,r=y_pred-y,对y_pred求导值为1,loss函数为r^2,对r求导为2r,剩下的便是链式法则了,求出局部梯度以及对权重的梯度。

当然,更多的是需要代码实现:

import torch
x_data = [1.0,2.0,3.0]
y_data = [2.0,4.0,6.0]
w = torch.Tensor([1.0])
w.requires_grad = True
print(w)
def forward(x):
    return x*w

def loss(x, y):
    y_pred =forward(x)
    return (y_pred-y) ** 2
    
print('Predict (before training)', 4, forward(4).item())

for epoch in range(100):
    for x,y in zip(x_data,y_data):
        l = loss(x,y)
        l.backward()
        print('tgrad:',x,y,w.grad.item())
        w.data = w.data - 0.01* w.grad.data#梯度下降
        
        w.grad.data.zero_()

    print("progress", epoch,l.item())
print('Predict (after training)', 4, forward(4).item())

事实上,w.data每次循环它的值都会根据梯度下降算法而进行变动,即每次运行时的计算图时不一样的。w.grad.data.zero_()便是清除计算图,不然每次循环,如果数据一多起来,计算图不删除,它就会累计,占用大量内存。

其它的我并没有标记太多,我并不能很好的解释各个代码 ,具体的可以参考该博主:PyTorch学习(三)--反向传播_陈同学爱吃方便面的博客-CSDN博客_反向传播pytorch

它解释得更为详细。

反向传播其最终目的也是求得使损失函数最小时的对应值,跟梯度下降算法目的一致,但其又更为复杂,因为它包含了不同的权重。当然,如果给出一个有多个权重的解析式,其思路也是一样的,在上面那个博客中很好的体现了出来。

视频链接:

https://www.bilibili.com/video/BV1Y7411d7Ys?p=4&vd_source=a15131e407749ccda8c0ea94db45c9d3

 

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