pytorch 如何打印網絡回傳梯度

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需求：

打印梯度，檢查網絡學習情況

net = your_network().cuda()
def train():
 ...
 outputs = net(inputs)
    loss = criterion(outputs, targets)
    loss.backward()
 for name, parms in net.named_parameters(): 
  print('-->name:', name, '-->grad_requirs:',parms.requires_grad, \
   ' -->grad_value:',parms.grad)
 ...

打印結果如下：

name表示網絡參數的名字； parms.requires_grad 表示該參數是否可學習，是不是frozen的； parm.grad 打印該參數的梯度值。

補充：pytorch的梯度計算

看代碼吧~

import torch
from torch.autograd import Variable
x = torch.Tensor([[1.,2.,3.],[4.,5.,6.]])  #grad_fn是None
x = Variable(x, requires_grad=True)
y = x + 2
z = y*y*3
out = z.mean()
#x->y->z->out
print(x)
print(y)
print(z)
print(out)
#結果:
tensor([[1., 2., 3.],
        [4., 5., 6.]], requires_grad=True)
tensor([[3., 4., 5.],
        [6., 7., 8.]], grad_fn=<AddBackward>)
tensor([[ 27.,  48.,  75.],
        [108., 147., 192.]], grad_fn=<MulBackward>)
tensor(99.5000, grad_fn=<MeanBackward1>)

若是關於graph leaves求導的結果變量是一個標量，那麼gradient默認為None，或者指定為“torch.Tensor([1.0])”

若是關於graph leaves求導的結果變量是一個向量，那麼gradient是不能缺省的，要是和該向量同緯度的tensor

out.backward()
print(x.grad)
#結果:
tensor([[3., 4., 5.],
        [6., 7., 8.]])
#如果是z關於x求導就必須指定gradient參數：
gradients = torch.Tensor([[2.,1.,1.],[1.,1.,1.]])
z.backward(gradient=gradients)
#若z不是一個標量，那麼就先構造一個標量的值：L = torch.sum(z*gradient)，再關於L對各個leaf Variable計算梯度
#對x關於L求梯度
x.grad
#結果:
tensor([[36., 24., 30.],
        [36., 42., 48.]])

錯誤情況

z.backward()
print(x.grad) 
#報錯:RuntimeError: grad can be implicitly created only for scalar outputs隻能為標量創建隱式變量
    
x1 = Variable(torch.Tensor([[1.,2.,3.],[4.,5.,6.]])) 
x2 = Variable(torch.arange(4).view(2,2).type(torch.float), requires_grad=True)
c = x2.mm(x1)
c.backward(torch.ones_like(c))
# c.backward()
#RuntimeError: grad can be implicitly created only for scalar outputs
print(x2.grad)

從上面的例子中，out是常量，可以默認創建隱變量，如果反向傳播的不是常量，要知道該矩陣的具體值，在網絡中就是loss矩陣，方向傳播的過程中就是拿該歸一化的損失乘梯度來更新各神經元的參數。

看到一個博客這樣說：loss = criterion(outputs, labels)對應loss += (label[k] – h) * (label[k] – h) / 2

就是求loss（其實我覺得這一步不用也可以，反向傳播時用不到loss值，隻是為瞭讓我們知道當前的loss是多少）

我認為一定是要求loss的具體值，才能對比閾值進行分類，通過非線性激活函數，判斷是否激活。

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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