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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 ' Q( f5 j; g  O8 u' S) ^
/ m/ o2 S2 w3 m* `4 z+ K2 w: @: [
为预防老年痴呆,时不时学点新东东玩一玩。
7 G" \6 F7 @- E0 Z9 tPytorch 下面的代码做最简单的一元线性回归:2 ]6 i5 U* H0 A" j
----------------------------------------------% @  }( J4 y5 U3 |' [& A5 D& c2 f
import torch
2 u; n) M/ H  e6 aimport numpy as np
7 h$ E( L9 t0 d8 H- ?! oimport matplotlib.pyplot as plt
: |, b, P, ~- g) c! B5 a+ s* `import random0 `; \% u0 {- A7 v5 ]2 o' ]
% _5 o" x: h3 |8 a
x = torch.tensor(np.arange(1,100,1))
& G( f6 `! f: S8 F& b* dy = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)  # y=wx+b, 真实的w0 =27, b0=15
/ H  u* J( h8 v& A/ ^7 a
9 i8 q" t0 b% L6 K3 X" I2 dw = torch.tensor(0.,requires_grad=True)  #设置随机初始 w,b
  |! e9 v. j5 x$ sb = torch.tensor(0.,requires_grad=True)
$ E) @8 H) C3 `+ I0 y
1 {* u: A% D- `: c5 y2 M' z3 D0 Bepochs = 100
2 U, L2 j- [/ U: e+ D! Q/ p8 Y2 q$ T! y2 ^
losses = []7 C' Z7 A' }- S7 O/ t
for i in range(epochs):
$ l7 r* @9 d( h# {0 G+ T% `9 l  y_pred = (x*w+b)    # 预测
8 K/ ~" n5 [: }' ~, b8 _  y_pred.reshape(-1)
. d0 k9 u  U$ M* o% f4 V
  O7 x1 |& ~" K4 `5 @  loss = torch.square(y_pred - y).mean()   #计算 loss" T" {' t4 x8 U% ^) {
  losses.append(loss)
7 ^% j; t, e1 C' @  
& ]  ^7 j* P7 K  D6 b* q+ X; F; s3 I, g  loss.backward() # autograd
/ v6 y& {1 `. l5 X! q% v3 a7 k' r  with torch.no_grad():% P) H* m# Q- s, \  [% S/ }
    w  -= w.grad*0.0001   # 回归 w
. A* W* J, Z" i9 I    b  -= b.grad*0.0001    # 回归 b $ _4 y4 Y# q; D  J4 b% J. b7 x
  w.grad.zero_()  
1 p& [- h9 o$ X0 v3 f  b.grad.zero_()* P, p  `# A' J2 h+ J# C* z

' o4 n6 e' ^  n- z6 aprint(w.item(),b.item()) #结果  Y# H( C/ ~0 r
* |9 k& F! T. s
Output: 27.26387596130371  0.4974517822265625
9 N$ Y1 K* t9 @+ o----------------------------------------------
, b9 f& x$ i' L; F. B, j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。- U4 S% W2 P' B& U: }9 k- Y# y6 U* |
高手们帮看看是神马原因?
& n' s. r9 H0 n% b
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 9 q8 x# l; ~9 s7 }/ E

: S5 n6 i. S( x. Q1 [4 b/ c9 q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$ \( q! z. I) {* j  W) s-------
- l2 q- N, P' \, l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。) X+ y1 J: ~! z2 m. D% w/ z
-------
4 m; p  |) e. u* e+ T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 19:234 W; `+ W  A1 C8 {9 Q$ t& R+ p7 ]
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?6 s* F1 R6 I) r6 G* @
-------- S3 m0 C1 }. z3 J, R; i
不好意思, ...

. H; w8 ^  p, M7 u; ^* `谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。+ R7 f8 S2 f! [2 K4 H$ h; A
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 9 Y5 }1 h4 x4 F; u9 |# z# Z
雷达 发表于 2023-2-14 21:52( `0 z& t) ^9 ]6 F5 p
谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。
$ s- m9 v& q' D' y, J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 ...
+ u+ ~+ C$ F) c
& o# ^" M0 Z2 Q9 @
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。
( ~% Z5 }3 d2 O5 a8 D2 h/ m3 K; P2 @) Y7 i1 F
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
; M6 W0 h" t+ H! ^, t; i
老福 发表于 2023-2-14 22:00
$ a) ^8 Y% y- v; O8 Z, J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。
( h5 [4 e% }" W# e1 l9 g2 O9 _# V
  v3 {( ]$ ~2 V: P- q6 W# G1 k; L3 ?2 o或者把b但的起点改为1试试。 ...

' C+ \' w) Z7 y( ~6 q
& |0 b3 h; r* f+ G5 Y8 i1 r你是对的。
+ b, L' E, k* ]9 P3 B去掉了随机部分
/ o1 F1 Z& K0 I( h0 T3 H7 w2 o#y = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)
) }8 b* |& g. K' Ny = (x*27+15).reshape(-1); x9 a- O: X( s1 [3 |2 o3 y
, r  @5 w4 n7 U8 S/ O$ j. X
循环次数加成10倍,就看到 b 收敛了
5 f, g, J/ ~" u+ A1 d  F3 ^w , b
7 i& C% ~. w$ N- P" d+ a' V27.002620697021484 14.8261671066284187 \0 {4 D, G5 O) x! H2 a0 u
. k* ]7 W6 x: W9 k4 p: {: d* d5 u
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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