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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
* a3 T# Q/ r) d% r! g9 i# a) s1 ~- f* T: f- g' x: A9 l
为预防老年痴呆,时不时学点新东东玩一玩。9 Z7 R3 r  I9 s( D
Pytorch 下面的代码做最简单的一元线性回归:' |( `# B. A4 r  D5 W
----------------------------------------------/ z, H& s( q4 n7 T; i
import torch
$ w3 E1 l" O9 V- H( r  Y' Iimport numpy as np
2 f' Z% B7 w2 r9 rimport matplotlib.pyplot as plt
/ C; t/ u* d$ C" Dimport random
/ x7 y. _' G" D; O4 P* U5 _' x$ C" b9 ?% ]% c+ y* O4 @4 `& R# B
x = torch.tensor(np.arange(1,100,1))
) ?  y4 o8 a; w/ ?9 t0 Ly = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)  # y=wx+b, 真实的w0 =27, b0=15
" M! w- Z" K+ ~" Y+ B' c  E1 B3 R# L) u! K, c6 M
w = torch.tensor(0.,requires_grad=True)  #设置随机初始 w,b
& |6 |! s  D8 i6 S- r3 H' |5 }b = torch.tensor(0.,requires_grad=True), w( m6 f, v: }$ P. ^! I
( r7 W' R1 A' ~# ]8 f
epochs = 1006 X! `1 I+ V  N  u
+ w6 N. l8 {7 B
losses = []
, x0 s, P4 \& s- l) D* ufor i in range(epochs):
3 y  r% k9 x5 f6 P$ L; D9 r  y_pred = (x*w+b)    # 预测
* E; @2 A2 r7 b) d; W. q  y_pred.reshape(-1)
7 v8 t; k. k3 N$ z( w ! X# q) k) J3 }" n' T2 i' n9 X
  loss = torch.square(y_pred - y).mean()   #计算 loss
8 Y, ~# l. D4 L% R1 O" f: W  losses.append(loss)2 q. {7 e, @1 t& `
  
) z; q' m' {+ {3 U6 Q8 ]  loss.backward() # autograd
, N9 M5 n% E( o  `( U9 A1 I% w  with torch.no_grad():7 W- k# W( m  t% Z% Q9 S/ q  |
    w  -= w.grad*0.0001   # 回归 w2 @. K6 C6 M4 Y5 I' N8 \
    b  -= b.grad*0.0001    # 回归 b
% ?2 s9 p, O% \$ }1 z& u- o  w.grad.zero_()  
6 E0 W3 c; z$ j- \/ F' Z& X6 ^  b.grad.zero_()8 H0 G2 Q$ K4 h

7 U# H* l. h0 b3 k5 lprint(w.item(),b.item()) #结果
; }% j$ n; ^/ @' I
& Y; R0 m" a4 F' n1 H" v4 d# }Output: 27.26387596130371  0.4974517822265625
- o) z& \+ V9 o" X5 ?# B5 @2 A! |----------------------------------------------
% {3 P( R' ]9 H  P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。4 B  k% b4 O' `7 H
高手们帮看看是神马原因?& B1 X: j4 E( d% ]# ^" E

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
. h- u$ Y0 \/ X- a- L% x- ?% y; m9 t/ V# z  a
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?
* R8 q8 }6 ]( {4 K$ y-------# \# [' P7 `2 k/ `
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。# `) s4 w8 @3 D- k( ?* ?9 y
-------
1 ?# I, @0 Q! W2 ^9 Q9 L- 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 19:233 d6 c+ [' N9 a) I8 }
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 a3 p" E) l# u0 L-------
9 `3 e& r/ [4 f. Y不好意思, ...
* K3 [- N: S' S7 s) e( C  W( m
谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。
( H! Q7 V; q+ q( T! A# H$ e. D: 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
; @( ~2 w9 K8 @$ @6 ~# k5 n
雷达 发表于 2023-2-14 21:52
: {' {4 @' b# p1 W3 ?, X; y谢谢,算法应该没问题,就是最简单的线性回归。, |# z- f% @1 R2 x
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 ...

/ j' m" c. M3 c: f: U, k# ]8 a& J; `2 T8 {
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。
0 U6 L9 n5 Z/ z( t4 o8 u
! c: t5 I$ F: d2 U, t6 T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 ! w( E! e; C; |8 {5 F
老福 发表于 2023-2-14 22:00: B  k( o& D* l1 r) l2 \) [5 R
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。- T2 |8 q- p; h
2 M5 i: b4 k0 e8 |
或者把b但的起点改为1试试。 ...

9 h9 o6 D& i6 P# h' m( q7 A# |! {6 }8 ^9 g
你是对的。, e, \) F& ~( j  T
去掉了随机部分
6 \8 W0 a& i2 C2 S6 L" ~#y = (x*27+15+random.randint(-2,3)).reshape(-1)9 ^6 p; d  N3 U, p: t5 X- ~
y = (x*27+15).reshape(-1)' C4 |6 P0 c9 r" B& ~7 N
  U7 t2 i" r1 V7 T& A  a4 j
循环次数加成10倍,就看到 b 收敛了
- J  V' F9 C) E$ S& X% Lw , b, K* }7 [% A8 B% w2 X( h) d5 F" E% z
27.002620697021484 14.8261671066284181 b" r9 }+ ^! n  h( Z) s" g( v; d

9 z  \) a( [$ T) x! Z: J. r& k+ w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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