PyTorch 中 loss.grad_fn 解釋

leolzi發表於2024-07-20

在PyTorch中,loss.grad_fn屬性是用來訪問與loss張量相關聯的梯度函式的。

這個屬性主要出現在使用自動微分(automatic differentiation)時,特別是在構建和訓練神經網路的過程中。

當你構建一個計算圖(computational graph)時,PyTorch會跟蹤所有參與計算的操作(比如加法、乘法、啟用函式等),並構建一個表示這些操作及其依賴關係的圖。

這個圖允許PyTorch自動計算梯度,這是訓練神經網路時必需的。

每個張量(Tensor)在PyTorch中都有一個.grad_fn屬性,它指向了建立該張量的操作(如果有的話)。

對於透過使用者定義的操作(如透過模型的前向傳播)直接建立的張量,.grad_fnNone,因為這些張量是圖的葉子節點(leaf nodes),即沒有父節點的節點。

然而,當你對張量執行操作時(比如加法、乘法等),這些操作會返回新的張量,這些新張量的.grad_fn屬性將指向用於建立它們的操作。

這樣,當你呼叫.backward()方法時,PyTorch可以從這個屬性出發,回溯整個計算圖,計算所有葉子節點的梯度

在訓練神經網路的上下文中,loss通常是一個標量張量,表示模型預測與真實標籤之間的差異。

呼叫loss.backward()會計算圖中所有可訓練引數的梯度,這些梯度隨後用於更新模型的權重

因此,loss.grad_fn表示了計算loss值時所涉及的最後一個操作(通常是某種形式的損失函式計算,比如均方誤差、交叉熵等)。

透過檢查loss.grad_fn,你可以瞭解PyTorch是如何構建計算圖來計算損失值的,儘管在大多數情況下,你不需要直接訪問這個屬性來訓練你的模型。

然而,瞭解它的存在和它的作用對於深入理解PyTorch的自動微分機制是非常有幫助的。

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