超简单！pytorch入门教程：Autograd

Posted 2020-10-12 cathy_mu

一、autograd自动微分

autograd是专门为了BP算法设计的，所以这autograd只对输出值为标量的有用，因为损失函数的输出是一个标量。如果y是一个向量，那么backward()函数就会失效。不知道BP算法是什么的同学，估计也不知道什么是深度学习，建议先看Zen君提供的教材。

二、autograd的内部机理

variable是tensor的外包装，variable类型变量的data属性存储着tensor数据，grad属性存储关于该变量的导数，creator是代表该变量的创造者。

数据向前传输和向后传输生成导数的过程示意图

如图，假设我们有一个输入变量input（数据类型为Variable）input是用户输入的，所以其创造者creator为null值，input经过第一个数据操作operation1（比如加减乘除运算）得到output1变量（数据类型仍为Variable），这个过程中会自动生成一个function1的变量（数据类型为Function的一个实例），而output1的创造者就是这个function1。随后，output1再经过一个数据操作生成output2，这个过程也会生成另外一个实例function2，output2的创造者creator为function2。

 

在这个向前传播的过程中，function1和function2记录了数据input的所有操作历史，当output2运行其backward函数时，会使得function2和function1自动反向计算input的导数值并存储在grad属性中。

 

creator为null的变量才能被返回导数，比如input，若把整个操作流看成是一张图（Graph）,那么像input这种creator为null的被称之为图的叶子（graph leaf）。而creator非null的变量比如output1和output2，是不能被返回导数的，它们的grad均为0。所以只有叶子节点才能被autograd。

作者：Zen_君

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