当训练时loss下降效果不理想或自定义损失函数时,需要检查反向回传梯度是否正常,网络权重是否在更新。

打印网络中的层的梯度

参考 pytorch 打印网络回传梯度 ,在 loss.backward() 后,取出网络各层属性,并分析权重及其梯度信息。

for name, weight in net.named_parameters():
	# print("weight:", weight) # 打印权重,看是否在变化
	if weight.requires_grad:
		# print("weight:", weight.grad) # 打印梯度,看是否丢失
		# 直接打印梯度会出现太多输出,可以选择打印梯度的均值、极值,但如果梯度为None会报错
		print("weight.grad:", weight.grad.mean(), weight.grad.min(), weight.grad.max())

打印参数的梯度

  对于自己设计的网络或损失函数,当设计有误时可能网络中各层都没有梯度,这时需要通过分析输入输出的中间变量Tensor来分析梯度是在哪个环节消失的。参考pytorch中的钩子(Hook)有何作用?李斌的回答,如果在训练中打印中间变量的梯度时会得到None,这是因为

这个问题在PyTorch的论坛上有人提问过,开发者说是因为当初开发时设计的是,对于中间变量,一旦它们完成了自身反传的使命,就会被释放掉。

  因此需要添加hook来打印中间变量的梯度:

# 方法一
def print_grad(grad):
    print(grad)
def tran():
	...
	# 对于中间变量 y
	y.register_hook(print_grad)
	loss.backward()
	...
# 方法二,适用于Python3
	y.register_hook(lambda grad: print(grad)) 
				
反向传播是利用解析的方式推导梯度的计算式,但由于NN网络复杂,容易推导错误;数值微分求梯度虽然更耗时,但结果一定基本是正确的;所以我们把两种梯度的值作差观察差距,验证BP计算的正确性。 # 2层网络,一个隐层,结构:784-50-10 # 梯度确认,比较数值梯度计算值和反向传播梯度计算值的差 # 以验证反向传播法梯度计算的正确性 from dataset.mnist import load_mn...
在编写好自己的 autograd function 后,可以利用gradcheck中提供的gradcheck和gradgradcheck接口,对数值算得的梯度和求导算得的梯度进行比较,以检查backward是否编写正确。 即用它可以check自己写的反向传播函数是否正确 这个函数可以自己计算通过数值法求得的梯度,然后和我们写的backward的结果比较 在下面的例子中,我们自己实现了Sigmoid函数,并利用gradcheck来检查backward的编写是否正确。 impo...