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标题: 继续请教问题:关于 Pytorch 的 Autograd [打印本页]

作者: 雷达    时间: 2023-2-14 13:09
标题: 继续请教问题:关于 Pytorch 的 Autograd
本帖最后由 雷达 于 2023-2-14 13:12 编辑 0 \  y; U  q- |* B1 T

. N( e+ _; @, N为预防老年痴呆,时不时学点新东东玩一玩。
4 _& o4 g7 K( R( Q* tPytorch 下面的代码做最简单的一元线性回归:
& G6 ]/ P3 F, V* ?+ f  r$ B4 F----------------------------------------------6 H! Q: h5 z8 i1 b2 h
import torch! `# x  q6 a6 ]
import numpy as np& |; \6 o8 h7 a: B
import matplotlib.pyplot as plt
3 m- ^* C( I) Q) O0 _( kimport random
, t: r5 m7 y# u( t1 n& d4 o9 ?
x = torch.tensor(np.arange(1,100,1))
2 i: U2 @+ \! q5 py = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)  # y=wx+b, 真实的w0 =27, b0=15- {  D; f2 O; x4 w7 Q

" H$ R8 |" B$ z1 m1 xw = torch.tensor(0.,requires_grad=True)  #设置随机初始 w,b
4 L# y6 }0 `! ^- Vb = torch.tensor(0.,requires_grad=True)
  e% p/ [3 l; o5 G# C
/ I, X1 b: |6 depochs = 100
. @, U* G; c6 @. z4 X2 M8 s8 U" g! E3 q- F0 M( e( H( I
losses = []6 k* f$ ~: Z! Q9 Z! [
for i in range(epochs):
9 P: W5 N6 F- X; G+ I* p  y_pred = (x*w+b)    # 预测
6 c9 l; ]4 E+ s; f$ g- i3 n  y_pred.reshape(-1)" ]7 F8 L  b( C6 I7 J. ]( v
' T" Z* }2 `  @3 X/ e. |
  loss = torch.square(y_pred - y).mean()   #计算 loss
! X3 l, Q3 k: t$ m" @  losses.append(loss)* a9 h8 [7 g% U( L1 `- T& c; h( d/ t' O
  / e9 T+ S2 |6 h$ z! B% R
  loss.backward() # autograd
& P% I/ Q  t* {/ A/ i  with torch.no_grad():
( i" N/ L0 J" J7 q9 g; J    w  -= w.grad*0.0001   # 回归 w) L4 x5 w' k# l1 S. {/ M
    b  -= b.grad*0.0001    # 回归 b
7 n% z$ X& W( ]2 B. z5 c" t  w.grad.zero_()  7 ~4 k& M  ~$ t. d# ~! N$ B/ c& |
  b.grad.zero_()
. n$ H% n# G! c, E# I6 G& |3 H- g9 B  |. d* C0 ]% B
print(w.item(),b.item()) #结果
" o! a8 l4 ]; R7 G3 ~( w6 `
6 {" k# l& r5 H8 t0 {Output: 27.26387596130371  0.4974517822265625
1 X( J; t4 F" U! |2 ^1 [) B) I----------------------------------------------
$ t" j) h' t4 Y- Q最后的结果,w可以回到 w0 = 27 附近,b却回不去 b0=15。两处红字,损失函数是矢量计算后的均值,感觉 b 的回归表达有问题。. {5 Z, P6 G. E7 E" ^) q
高手们帮看看是神马原因?
* s4 _& U4 F5 X9 ?
作者: 老福    时间: 2023-2-14 19:23
本帖最后由 老福 于 2023-2-14 21:58 编辑
" _, z  o1 @; a: S- P* ?9 I9 v
/ B2 e" A  E* @  l6 d4 k没有用过pytorch,但你把随机噪音部分改成均值为0的正态分布再试试看是不是符合预期?
( |" ]. Y; m4 _& z' S# K! `+ J-------
2 r3 m4 ~0 ^- e# F, e  L, e6 Q不好意思,再看一遍,好像你在自算回归而不是用现成的工具直接出结果,上面的评论只有一点用,就是确认是不是算法有问题。
! {% ]4 U: ^1 d: {3 ?6 @3 {* g+ l-------
4 x" K$ f4 B$ `算法诊断部分,建议把循环次数改为1000, 再看看loss是不是收敛。有点怀疑你循环次数不够,因为你起点是0, 步长很小。只是直观建议。
作者: 雷达    时间: 2023-2-14 21:52
老福 发表于 2023-2-14 19:23
$ `0 D5 C9 v8 n8 r" P: X没有用过pytorch,但你把随机噪音部分改成均值为0的正态分布再试试看是不是符合预期?
& [9 y! M; m8 U3 E9 J-------8 w4 a, x2 |  ^% }& O: }! T
不好意思, ...
2 V6 D# d0 Y" {8 R/ y4 r2 \
谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。
, f+ C$ C3 d' j- F我特意没有用现成的工具,就是想从最基本的地方深入理解一下。
作者: 老福    时间: 2023-2-14 22:00
本帖最后由 老福 于 2023-2-14 22:02 编辑 * R8 S( a9 C0 j) T
雷达 发表于 2023-2-14 21:52
( R9 ~5 I& I9 }/ i0 ?谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。
1 u2 T. L6 I5 [0 ?3 B$ `/ |我特意没有用现成的工具,就是想从最基本的地方深入理解 ...
9 Q) L3 T: v9 G6 G* x( o+ Q6 L4 ^
+ r$ [, s' M* y0 N* v9 S
刚才更新了一下,建议增加循环次数或调一下步长,查一下loss曲线。) a$ R" W+ m' Z; h4 t3 J& r" I+ [; I

  G* r  _) X8 G6 w$ D$ E* g+ Q5 l或者把b但的起点改为1试试。
作者: 雷达    时间: 2023-2-15 00:25
本帖最后由 雷达 于 2023-2-15 00:31 编辑 8 F, Y7 d3 f4 M4 |3 Y" c, K
老福 发表于 2023-2-14 22:007 q# M& \! O2 O8 k2 J3 D
刚才更新了一下,建议增加循环次数或调一下步长,查一下loss曲线。6 |; d/ O. e: z6 O: \- s3 ]. e
8 l/ E: O% ^. Y, w4 w. c
或者把b但的起点改为1试试。 ...
" L0 o! B3 Y# J9 s: g" L

$ O, p3 i% Z1 Z3 }8 u9 {你是对的。
* i# q& w& u+ P  v. c( S' M7 }4 z去掉了随机部分
( z& w: X: Z1 F# Z4 I3 I2 Z5 M#y = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)' ^2 Q2 A! F/ z- w* g5 X. }
y = (x*27+15).reshape(-1)9 a1 a6 N& G; E
7 w) j. i! f: w: l: x, ?
循环次数加成10倍,就看到 b 收敛了
) G* i5 C+ V' Z% @w , b
8 G8 |, L2 o) a8 ]3 u; E% T27.002620697021484 14.826167106628418! m8 [1 _8 }$ H) J
: w+ L. A$ J- b0 P$ s7 l
和 b 的起始位置无关,但 labeled data 用 y = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1) ,收敛就很慢。




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