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自学教程:pytorch 权重weight 与 梯度grad 可视化操作

51自学网 2021-10-30 22:31:07
  python
这篇教程pytorch 权重weight 与 梯度grad 可视化操作写得很实用,希望能帮到您。

pytorch 权重weight 与 梯度grad 可视化

查看特定layer的权重以及相应的梯度信息

打印模型

观察到model下面有module的key,module下面有features的key, features下面有(0)的key,这样就可以直接打印出weight了

在pdb debug界面输入p model.module.features[0].weight,就可以看到weight,输入 p model.module.features[0].weight.grad 就可以查看梯度信息。

中间变量的梯度 : .register_hook

pytorch 为了节省显存,在反向传播的过程中只针对计算图中的叶子结点(leaf variable)保留了梯度值(gradient)。但对于开发者来说,有时我们希望探测某些中间变量(intermediate variable) 的梯度来验证我们的实现是否有误,这个过程就需要用到 tensor的register_hook接口

grads = {}def save_grad(name):    def hook(grad):        grads[name] = grad    return hookx = torch.randn(1, requires_grad=True)y = 3*xz = y * y# 为中间变量注册梯度保存接口,存储梯度时名字为 y。y.register_hook(save_grad('y'))# 反向传播 z.backward()# 查看 y 的梯度值print(grads['y'])

打印网络回传梯度

net.named_parameters()

parms.requires_grad 表示该参数是否可学习,是不是frozen的;

parm.grad 打印该参数的梯度值。

net = your_network().cuda()def train(): ... outputs = net(inputs)    loss = criterion(outputs, targets)    loss.backward() for name, parms in net.named_parameters():   print('-->name:', name, '-->grad_requirs:',parms.requires_grad, /   ' -->grad_value:',parms.grad)

查看pytorch产生的梯度

[x.grad for x in self.optimizer.param_groups[0]['params']]

pytorch模型可视化及参数计算

我们在设计完程序以后希望能对我们的模型进行可视化,pytorch这里似乎没有提供相应的包直接进行调用,下面把代码贴出来:

import torchfrom torch.autograd import Variableimport torch.nn as nnfrom graphviz import Digraphdef make_dot(var, params=None):       if params is not None:        assert isinstance(params.values()[0], Variable)        param_map = {id(v): k for k, v in params.items()}     node_attr = dict(style='filled',                     shape='box',                     align='left',                     fontsize='12',                     ranksep='0.1',                     height='0.2')    dot = Digraph(node_attr=node_attr, graph_attr=dict(size="12,12"))    seen = set()     def size_to_str(size):        return '('+(', ').join(['%d' % v for v in size])+')'     def add_nodes(var):        if var not in seen:            if torch.is_tensor(var):                dot.node(str(id(var)), size_to_str(var.size()), fillcolor='orange')            elif hasattr(var, 'variable'):                u = var.variable                name = param_map[id(u)] if params is not None else ''                node_name = '%s/n %s' % (name, size_to_str(u.size()))                dot.node(str(id(var)), node_name, fillcolor='lightblue')            else:                dot.node(str(id(var)), str(type(var).__name__))            seen.add(var)            if hasattr(var, 'next_functions'):                for u in var.next_functions:                    if u[0] is not None:                        dot.edge(str(id(u[0])), str(id(var)))                        add_nodes(u[0])            if hasattr(var, 'saved_tensors'):                for t in var.saved_tensors:                    dot.edge(str(id(t)), str(id(var)))                    add_nodes(t)    add_nodes(var.grad_fn)    return dot

我们在我们的模型下面直接进行调用就可以了,例如:

if __name__ == "__main__":    model = DeepLab(backbone='resnet', output_stride=16)    input = torch.rand(1, 3, 53, 53)    output = model(input)    g = make_dot(output)    g.view()    params = list(net.parameters())    k = 0    for i in params:        l = 1        print("该层的结构:" + str(list(i.size())))        for j in i.size():            l *= j        print("该层参数和:" + str(l))        k = k + l    print("总参数数量和:" + str(k))

模型部分可视化结果:

参数计算:

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持51zixue.net。


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