如果你要对一个变量进行反向传播,你必须保证其为Tensor

            loss.backward()
            optimizer.step()

上面两语句是成对使用才有效果的,第一句反向传播误差过程中会调整模型的参数权重W及偏置b,反向传播一次后,整个模型的权重才有得完全更新,所以需要紧接着进行optimizer.step()才能使得权重 和偏置参数才能进行更新

完整代码

def train(model, train_loader, epochs, optimizer, loss_fn, device):
    for epoch in range(1, epochs + 1):
        model.train()
        total_loss = 0
        for batch in train_loader:         
            batch_X, batch_y = batch
            print("batch_X.shape=",batch_X.shape)
            print("batch_y.shape=",batch_y.shape)
            batch_X = batch_X.to(device)
            batch_y = batch_y.to(device)
           
            # TODO: Complete this train method to train the model provided.
            optimizer.zero_grad()

            # get predictions from model
            y_pred = model(batch_X)

            # perform backprop
            loss = criterion(y_pred, batch_y)
            print("---------------------loss.type=",type(loss),"y_pred.type=",type(y_pred))
            loss.backward()
            optimizer.step()
            total_loss += loss.data.item()
        print("Epoch: {}, BCELoss: {}".format(epoch, total_loss / len(train_loader)))

 

作者:有糖吃可好
链接:https://www.zhihu.com/question/309807670/answer/580757312
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
 

在PyTorch中,反向传播(即x.backward())是通过autograd引擎来执行的, autograd引擎工作的前提需要知道x进行过的数学运算,只有这样autograd才能根据不同的数学运算计算其对应的梯度。 那么问题来了,怎样保存x进行过的数学运算呢?答案是Tensor或者Variable(由于PyTorch 0.4.0 将两者合并了,下文就直接用Tensor来表示),Tensor具有一个属性grad_fn就是专门保存其进行过的数学运算。 总的来说,如果你要对一个变量进行反向传播,你必须保证其为Tensor。所以只需要把你的newLoss 换成

class newLoss(nn.Module):


    def __init__(self):
        super(newLoss, self).__init__()

    def forward(self, output, gt):
        loss = torch.zeros(0)
        for row_out, row_gt :
            for pixel_out, pixel_gt :
                loss += torch.tensor(something pixelwise, requires_grad=True)
        return loss

即可。

 

CS/cv小白

6 人赞同了该回答

正好要写一个DiceLoss,实际上自己还有很多不太透彻的地方,把代码放这里做个记录好了。欢迎交流~

import部分

import torch
import torch.nn.functional as F
from torch.nn.modules.loss import _Loss
from torch.autograd import Function

自定义一个DiceLoss的类,注意要继承

class DiceLoss(torch.nn.Module):
    def __init__(self):
        super(DiceLoss, self).__init__()
    
    def forward(self, input, target):        
        return -dice_coef(input, target) 
 
 
def dice_coef(input, target): 
    smooth = 1
    input_flat = input.view(-1)  
    target_flat = target.view(-1)
    intersection = input_flat * target_flat
    return (2 * intersection.sum() + smooth) / (input_flat.sum() + target_flat.sum() + smooth)

应用一下这个loss

if __name__=='__main__':
    torch.set_grad_enabled(True)
    x= torch.tensor([1.,1.,1.,1.],requires_grad=False)
    w = torch.tensor([1.],requires_grad=True)
    b = torch.tensor([1.],requires_grad=True)
    target=torch.tensor([1.,0.,1.,0.],requires_grad=False)

    for i in range(4):
        y=w*x+b
        diceloss = DiceLoss().cuda()
        loss=diceloss(y,target)

        optimizer = torch.optim.Adam([w,b], lr = 0.001)
        loss.backward()
        optimizer.step()

        print(loss)
        print(w,b)

运行结果如下

tensor(-0.8182, grad_fn=<NegBackward>)
tensor([1.0010], requires_grad=True) tensor([1.0010], requires_grad=True)
tensor(-0.8183, grad_fn=<NegBackward>)
tensor([1.0020], requires_grad=True) tensor([1.0020], requires_grad=True)
tensor(-0.8184, grad_fn=<NegBackward>)
tensor([1.0030], requires_grad=True) tensor([1.0030], requires_grad=True)
tensor(-0.8186, grad_fn=<NegBackward>)
tensor([1.0040], requires_grad=True) tensor([1.0040], requires_grad=True)
### 反向传播算法代码实现 #### 使用PyTorch实现反向传播 在PyTorch中,反向传播可以通过自动求导机制来轻松实现。下面是一个简单的线性回归例子中的反向传播过程: ```python import torch from torch.autograd import Variable # 定义输入和目标变量 x_data = Variable(torch.tensor([[1.0], [2.0], [3.0]])) y_data = Variable(torch.tensor([[2.0], [4.0], [6.0]])) # 初始化权重参数w w = Variable(torch.tensor([1.0]), requires_grad=True) # 定义前向传播函数 def forward(x): return x * w # 计算损失函数 def loss_fn(y_pred, y_true): return (y_pred - y_true).pow(2).sum() # 开始训练循环 for epoch in range(10): # 前向传递计算预测值 y_pred = forward(x_data) # 计算当前误差 l = loss_fn(y_pred, y_data) # 打印每轮的结果 print(f'Epoch {epoch}, Loss: {l.item()}') # 向后传递更新梯度之前清空之前的梯度 l.backward() # 更新权值w with torch.no_grad(): w -= 0.01 * w.grad # 清除现有的梯度记录以便下次迭代使用 w.grad.data.zero_() ``` 这段代码展示了如何定义模型、执行正向传播并调用`.backward()`方法来进行反向传播以计算梯度[^3]。 #### 使用TensorFlow实现反向传播 同样地,在TensorFlow里也可以方便地完成同样的工作。这里给出一段基于TensorFlow 2.x版本的示例代码用于演示反向传播的过程: ```python import tensorflow as tf # 设置随机种子确保可重复实验结果 tf.random.set_seed(42) # 构建一个非常简单的单层全连接神经网络 model = tf.keras.models.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(units=1, input_shape=[1]) ]) # 编译模型指定优化器和损失函数 optimizer = tf.keras.optimizers.SGD(learning_rate=0.01) loss_function = 'mean_squared_error' model.compile(optimizer=optimizer, loss=loss_function) # 准备训练数据集 xs = [-1.0, 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0] ys = [-3.0, -1.0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0] # 对模型进行拟合即开始训练过程 history = model.fit(xs, ys, epochs=500, verbose=False) print(model.predict([10.0])) ``` 在这个案例中,`fit` 方法内部会自动处理所有的细节,包括执行多次迭代期间所需的前向与反向传播操作[^1]。 #### 关键点说明 - **自动微分**:无论是PyTorch还是TensorFlow都提供了强大的工具帮助开发者自动化地完成链式法则下的偏导数运算。 - **优化器的选择**:不同的场景下可以选择不同类型的优化算法比如SGD(随机梯度下降)、Adam等来调整学习率和其他超参数从而提高收敛速度或者最终性能表现。 - **GPU加速支持**:两个库均能很好地利用现代硬件资源如NVIDIA CUDA GPUs 来加快数值计算的速度[^2]。
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