由于pytorch会自动舍弃图计算的中间结果,所以想要获取这些数值就需要使用钩子函数。

钩子函数包括Variable的钩子和nn.Module钩子,用法相似。

一、register_hook

import torch
from torch.autograd import Variable grad_list = [] def print_grad(grad):
grad_list.append(grad) x = Variable(torch.randn(2, 1), requires_grad=True)
y = x+2
z = torch.mean(torch.pow(y, 2))
lr = 1e-3
y.register_hook(print_grad)
z.backward()
x.data -= lr*x.grad.data print(grad_list)

二、register_forward_hook & register_backward_hook

这两个函数的功能类似于variable函数的register_hook,可在module前向传播或反向传播时注册钩子。

每次前向传播执行结束后会执行钩子函数(hook)。前向传播的钩子函数具有如下形式:hook(module, input, output) -> None,而反向传播则具有如下形式:hook(module, grad_input, grad_output) -> Tensor or None

钩子函数不应修改输入和输出,并且在使用后应及时删除,以避免每次都运行钩子增加运行负载。钩子函数主要用在获取某些中间结果的情景,如中间某一层的输出或某一层的梯度。这些结果本应写在forward函数中,但如果在forward函数中专门加上这些处理,可能会使处理逻辑比较复杂,这时候使用钩子技术就更合适一些。下面考虑一种场景,有一个预训练好的模型,需要提取模型的某一层(不是最后一层)的输出作为特征进行分类,但又不希望修改其原有的模型定义文件,这时就可以利用钩子函数。下面给出实现的伪代码。

测试LeNet网络

import torch as t
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F class LeNet(nn.Module):
def __init__(self):
super(LeNet,self).__init__()
self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, 5)
self.conv2 = nn.Conv2d(6,16,5)
self.fc1 = nn.Linear(16*5*5,120)
self.fc2 = nn.Linear(120,84)
self.fc3 = nn.Linear(84,10) def forward(self,x):
x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv1(x)),(2,2))
x = F.max_pool2d(F.relu(self.conv2(x)),2)
x = x.view(x.size()[0], -1)
x = F.relu(self.fc1(x))
x = F.relu(self.fc2(x))
x = self.fc3(x)
return x

先模拟一下单次的向前传播,

net = LeNet()
img = t.autograd.Variable((t.arange(32*32*1).view(1,1,32,32)))
net(img)

仿照上面示意,进行钩子注册,获取第一卷积层输出结果,

def hook(module, inputdata, output):
'''把这层的输出拷贝到features中'''
print(output.data) handle = net.conv2.register_forward_hook(hook)
net(img)
# 用完hook后删除
handle.remove()

看看hook能识别什么

import torch
from torch import nn
import torch.functional as F
from torch.autograd import Variable def for_hook(module, input, output):
print(module)
for val in input:
print("input val:",val)
for out_val in output:
print("output val:", out_val) class Model(nn.Module):
def __init__(self):
super(Model, self).__init__()
def forward(self, x): return x+1 model = Model()
x = Variable(torch.FloatTensor([1]), requires_grad=True)
handle = model.register_forward_hook(for_hook)
print(model(x))
handle.remove()

可见对于目标层,其输入输出都可以获取到,

05-18 00:27