pytorch中网络loss传播和参数更新理解

相比于2018年，在ICLR2019提交论文中，提及不同框架的论文数量发生了极大变化，网友发现，提及tensorflow的论文数量从2018年的228篇略微提升到了266篇，keras从42提升到56，但是pytorch的数量从87篇提升到了252篇。

TensorFlow: 228--->266

Keras: 42--->56

Pytorch: 87--->252

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在使用pytorch中，自己有一些思考，如下：

1. loss计算和反向传播

import torch.nn as nn

criterion = nn.MSELoss().cuda()

output = model(input)

loss = criterion(output, target)
loss.backward()

通过定义损失函数：criterion，然后通过计算网络真实输出和真实标签之间的误差，得到网络的损失值：loss；

最后通过loss.backward()完成误差的反向传播，通过pytorch的内在机制完成自动求导得到每个参数的梯度。

需要注意，在机器学习或者深度学习中，我们需要通过修改参数使得损失函数最小化或最大化，一般是通过梯度进行网络模型的参数更新，通过loss的计算和误差反向传播，我们得到网络中，每个参数的梯度值，后面我们再通过优化算法进行网络参数优化更新。

2. 网络参数更新

在更新网络参数时，我们需要选择一种调整模型参数更新的策略，即优化算法。

优化算法中，简单的有一阶优化算法：

                                                         

其中就是通常说的学习率，是函数的梯度；

自己的理解是，对于复杂的优化算法，基本原理也是这样的，不过计算更加复杂。

在pytorch中，torch.optim是一个实现各种优化算法的包，可以直接通过这个包进行调用。

optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)

注意：1）在前面部分1中，已经通过loss的反向传播得到了每个参数的梯度，然后再本部分通过定义优化器（优化算法），确定了网络更新的方式，在上述代码中，我们将模型的需要更新的参数传入优化器。

           2）注意优化器，即optimizer中，传入的模型更新的参数，对于网络中有多个模型的网络，我们可以选择需要更新的网络参数进行输入即可，上述代码，只会更新model中的模型参数。对于需要更新多个模型的参数的情况，可以参考以下代码：

optimizer = torch.optim.Adam([{'params': model.parameters()}, {'params': gru.parameters()}], lr=0.01)

           3) 在优化前需要先将梯度归零，即optimizer.zeros()。

3. loss计算和参数更新

import torch.nn as nn
import torch

criterion = nn.MSELoss().cuda()
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)

output = model(input)

loss = criterion(output, target)

​optimizer.zero_grad()  # 将所有参数的梯度都置零
loss.backward()        # 误差反向传播计算参数梯度
optimizer.step()       # 通过梯度做一步参数更新


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