python中计算如何实现_如何实现计算每个函数的梯度?
编辑:这一回答错了,说Theano使用符号微分法。我很抱歉。在
Theano实现了反向模式autodiff,但他们把它称为“符号微分”。这是一种误导,因为符号区别是完全不同的东西。我们来看看两者。在
符号微分:给定一个表示函数f(x)的图,它使用链式规则计算一个表示函数f'(x)的导数的新图。他们称之为“编译”f(x)。符号微分的一个问题是,它可以输出一个非常低效的图,但是no会自动地简化输出图。在
示例:"""
f(x) = x*x + x - 2
Graph =
ADD
/ \
MUL SUB
/ \ / \
x x x 2
Chain rule for ADD=> (a(x)+b(x))' = a'(x) + b'(x)
Chain rule for MUL=> (a(x)*b(x))' = a'(x)*b(x) + a(x)*b'(x)
Chain rule for SUB=> (a(x)-b(x))' = a'(x) - b'(x)
The derivative of x is 1, and the derivative of a constant is 0.
Derivative graph (not optimized yet) =
ADD
/ \
ADD SUB
/ | | \
MUL MUL 1 0
/ | | \
1 x x 1
Derivative graph (after optimization) =
ADD
/ \
MUL 1
/ \
2 x
So: f'(x) = 2*x + 1
"""
反向模式autodiff:在计算图中分两次进行,首先向前遍历图(从输入到输出),然后使用链规则向后(如果您熟悉反向传播,这正是它计算渐变的方式)。在
有关各种自动差异化解决方案及其优缺点的详细信息,请参见this great post。在
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