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cschenxiang / DRSformer

Learning A Sparse Transformer Network for Effective Image Deraining (CVPR 2023)
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关于topk可微分问题 #24

Open lijun2005 opened 4 months ago

lijun2005 commented 4 months ago

作者您好，请问文章在使用topk生成mask进而计算注意力时，有考虑过此操作的可微性？ 这种离散的操作我认为是不可微分的，那么神经网络在训练时是如何处理这个问题呢？换句话说，topk是如何奏效的？因为不可微分也许会干扰神经网络的训练，但是文章采用了topk效果非常好。 对这个问题我很困惑，还请作者在百忙之间解答一下我的疑惑，谢谢！

maoxiaowei97 commented 1 month ago

兄弟，argmax不可微，topk是可微的，取出来的数据在计算图中可以保留前后序计算

lijun2005 commented 1 month ago

额，按你这么说现在所有在做可微topk的都不用做了，只需要torch.topk了😂😂

---原始邮件--- 发件人: @.> 发送时间: 2024年7月19日(周五) 晚上10:04 收件人: @.>; 抄送: @.**@.>; 主题: Re: [cschenxiang/DRSformer] 关于topk可微分问题 (Issue #24)

兄弟，argmax不可微，topk是可微的，取出来的数据在计算图中可以保留前后序计算

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lijun2005 commented 1 month ago

并且作者的做法是根据topk得出的索引值，根据索引值进行mask,这个索引值还能可微？

maoxiaowei97 commented 1 month ago

并且作者的做法是根据topk得出的索引值，根据索引值进行mask,这个索引值还能可微？

抱歉之前我没仔细看这部分代码。

我理解是不是这里的 torch.where 操作是可微的，输出 attn1 的梯度可以通过 attn 进行传播。尽管掩码 mask1 本身不可微，但它的作用是选择性地保留 attn 中的值，这种选择不会中断计算图的构建。 attn1 = torch.where(mask1 > 0, attn, torch.full_like(attn, float('-inf')))

掩码是根据attn的值确定的，且通过不可微操作生成，这些操作不会记录在计算图中，其本身不参与反向传播的梯度计算。我理解掩码和输入张量都可以被视为叶子节点。

maoxiaowei97 commented 1 month ago

额，按你这么说现在所有在做可微topk的都不用做了，只需要torch.topk了😂😂 … ---原始邮件--- 发件人: @.> 发送时间: 2024年7月19日(周五) 晚上10:04 收件人: @.>; 抄送: @.**@.>; 主题: Re: [cschenxiang/DRSformer] 关于topk可微分问题 (Issue #24) 兄弟，argmax不可微，topk是可微的，取出来的数据在计算图中可以保留前后序计算 — Reply to this email directly, view it on GitHub, or unsubscribe. You are receiving this because you authored the thread.Message ID: @.***>

你说得没错，torch.topk, torch.argmax取索引的操作是不可微分，如果取得的结果直接用于求loss，比如用文本摘要生成的各个词(greedy-argmax, beam search-topk)组成的句子去计算一些评价指标，如BLEU, ROUGE，这样计算得到的评价指标是不可以求微分的。但作者这里topk生成的掩码应该是不参与反向传播的梯度计算

lijun2005 commented 1 month ago

嗯对，我的问题就是比如在网络训练初期模型还不太稳定的时候，这种计算出的掩码是否会有点问题。很感谢跟您一起讨论，这篇文章的做法来源于一篇ECCV的文章，我相信本文作者也就是拿过来试了一试，并没有对里面的可微性进行分析。那篇ECCV的文章的动机是利用topk获得掩码后得到的注意力矩阵为稀疏矩阵从而加速Transformer计算。

---原始邮件--- 发件人: @.> 发送时间: 2024年7月20日(周六) 中午11:10 收件人: @.>; 抄送: @.**@.>; 主题: Re: [cschenxiang/DRSformer] 关于topk可微分问题 (Issue #24)

并且作者的做法是根据topk得出的索引值，根据索引值进行mask,这个索引值还能可微？

抱歉之前我没仔细看这部分代码。

我理解是不是这里的 torch.where 操作是可微的，输出 attn1 的梯度可以通过 attn 进行传播。尽管掩码 mask1 本身不可微，但它的作用是选择性地保留 attn 中的值，这种选择不会中断计算图的构建。 attn1 = torch.where(mask1 > 0, attn, torch.full_like(attn, float('-inf')))

掩码是根据attn的值确定的，且通过不可微操作生成，这些操作不会记录在计算图中，其本身不参与反向传播的梯度计算。我理解掩码和输入张量都可以被视为叶子节点。

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