我仍在努力理解 PyTorch autograd 系统。我正在努力解决的一件事是理解为什么
.clamp(min=0)
和 nn.functional.relu()
似乎有不同的向后传递。
这尤其令人困惑,因为
.clamp
相当于 PyTorch 教程中的 relu
,例如 https://pytorch.org/tutorials/beginner/pytorch_with_examples.html#pytorch-nn。
我在分析一个简单的全连接网络的梯度时发现了这一点,该网络具有一个隐藏层和一个 relu 激活(输出层中是线性的)。
据我了解,以下代码的输出应该为零。我希望有人能告诉我我缺少什么。
import torch
dtype = torch.float
x = torch.tensor([[3,2,1],
[1,0,2],
[4,1,2],
[0,0,1]], dtype=dtype)
y = torch.ones(4,4)
w1_a = torch.tensor([[1,2],
[0,1],
[4,0]], dtype=dtype, requires_grad=True)
w1_b = w1_a.clone().detach()
w1_b.requires_grad = True
w2_a = torch.tensor([[-1, 1],
[-2, 3]], dtype=dtype, requires_grad=True)
w2_b = w2_a.clone().detach()
w2_b.requires_grad = True
y_hat_a = torch.nn.functional.relu(x.mm(w1_a)).mm(w2_a)
y_a = torch.ones_like(y_hat_a)
y_hat_b = x.mm(w1_b).clamp(min=0).mm(w2_b)
y_b = torch.ones_like(y_hat_b)
loss_a = (y_hat_a - y_a).pow(2).sum()
loss_b = (y_hat_b - y_b).pow(2).sum()
loss_a.backward()
loss_b.backward()
print(w1_a.grad - w1_b.grad)
print(w2_a.grad - w2_b.grad)
# OUT:
# tensor([[ 0., 0.],
# [ 0., 0.],
# [ 0., -38.]])
# tensor([[0., 0.],
# [0., 0.]])
#
原因是
relu
和clamp
在0
处产生不同的梯度。对于标量张量 x = 0
:
(relu(x) - 1.0).pow(2).backward()
给出 x.grad == 0
(x.clamp(min=0) - 1.0).pow(2).backward()
给出 x.grad == -2
这表明:
relu
选择x == 0 --> grad = 0
clamp
选择x == 0 --> grad = 1