pytorch学习笔记（三）：自动求导

ke1th

发布于 2018-01-02 11:59:16

8290

auto gradient

本片博文主要是对http://pytorch.org/docs/notes/autograd.html的部分翻译以及自己的理解，如有错误，欢迎指正！

Backward过程中排除子图

pytorch的BP过程是由一个函数决定的，loss.backward()，可以看到backward()函数里并没有传要求谁的梯度。那么我们可以大胆猜测，在BP的过程中，pytorch是将所有影响loss的Variable都求了一次梯度。但是有时候，我们并不想求所有Variable的梯度。那就要考虑如何在Backward过程中排除子图（ie.排除没必要的梯度计算）。如何BP过程中排除子图？ Variable的两个参数（requires_grad和volatile）

requires_grad:

import torch
from torch.autograd import Variable
x = Variable(torch.randn(5, 5))
y = Variable(torch.randn(5, 5))
z = Variable(torch.randn(5, 5), requires_grad=True)
a = x + y  # x, y的 requires_grad的标记都为false， 所以输出的变量requires_grad也为false
a.requires_grad

False

b = a + z #a ,z 中，有一个 requires_grad 的标记为True，那么输出的变量的 requires_grad为True
b.requires_grad

True

变量的requires_grad标记的运算就相当于or。如果你想部分冻结你的网络（ie.不做梯度计算），那么通过设置requires_grad标签是非常容易实现的。下面给出了利用requires_grad使用pretrained网络的一个例子，只fine tune了最后一层。

model = torchvision.models.resnet18(pretrained=True)
for param in model.parameters():
    param.requires_grad = False
# Replace the last fully-connected layer
# Parameters of newly constructed modules have requires_grad=True by default
model.fc = nn.Linear(512, 100)

# Optimize only the classifier
optimizer = optim.SGD(model.fc.parameters(), lr=1e-2, momentum=0.9)

volatile：

j = Variable(torch.randn(5,5), volatile=True)
k = Variable(torch.randn(5,5))
m = Variable(torch.randn(5,5))
n = k+m # k,m变量的volatile标记都为False，输出的Variable的volatile标记也为false
n.volatile

False

o = j+k #k,m变量的volatile标记有一个True，输出的Variable的volatile为True
o.volatile

True

变量的volatile标记的运算也相当于or。注意：volatile=True相当于requires_grad=False。但是在纯推断模式的时候，只要是输入volatile=True，那么输出Variable的volatile必为True。这就比使用requires_grad=False方便多了。

NOTE：在使用volatile=True的时候，变量是不存储 creator属性的，这样也减少了内存的使用。

为什么要排除子图

也许有人会问，梯度全部计算，不更新的话不就得了。这样就涉及了效率的问题了，计算很多没用的梯度是浪费了很多资源的（时间，计算机内存）

参考资料

http://pytorch.org/docs/notes/autograd.html

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