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TensorFlow的自動求導原理分析

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原理:

TensorFlow使用的求導方法稱為自動微分(Automatic Differentiation),它既不是符號求導也不是數值求導,而類似于將兩者結合的產物。

最基本的原理就是鏈式法則,關鍵思想是在基本操作(op)的水平上應用符號求導,并保持中間結果(grad)。

基本操作的符號求導定義在\tensorflow\python\ops\math_grad.py文件中,這個文件中的所有函數都用RegisterGradient裝飾器包裝了起來,這些函數都接受兩個參數op和grad,參數op是操作,第二個參數是grad是之前的梯度。

鏈式求導代碼:

舉個例子:

補充:聊聊Tensorflow自動求導機制

自動求導機制

在即時執行模式下,Tensorflow引入tf.GradientTape()這個“求導記錄器”來實現自動求導。

計算函數y(x)=x^2在x = 3時的導數:

import tensorflow as tf
#定義變量
x = tf.Variable(initial_value = 3.)

#在tf.GradientTape()的上下文內,所有計算步驟都會被記錄以用于求導
with tf.GradientTape() as tape:
    #y = x^2
    y = tf.square(x)
#計算y關于x的導數(斜率,梯度)
y_grad = tape.gradient(y,x)
print([y,y_grad])

輸出:

[tf.Tensor: shape=(), dtype=float32, numpy=9.0>, tf.Tensor: shape=(), dtype=float32, numpy=6.0>]

以上為個人經驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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