NLP自然语言处理（二）

NLP自然语言处理（二）

一、pytorch反向传播和梯度计算方法

pytorch完成线性回归

1. tensor中的require_grad参数
   a．设置为True，表示会记录该tensor的计算过程，追踪对于该张量的所有操作，每一次计算都会修改其gard_fn属性，用来记录做过的操作。
2. tensor中的grad_fn属性
   a.用来保存计算的过程
3. tensor不保留计算过程
   a. with torch.no_grad()
   为了防止跟踪历史记录（和使用内存），可以将代码块包装在with torch.no_grad()：中，在评估模型中可使用，模型具有requires_grad = True的可训练参数，但是我们不需要在此过程对其进行梯度计算。
4. 反向传播:
   a. out.backward() 梯度计算，保存到x.gard中
   b．导数保存在tensor.grad,默认梯度会累加
5. tensor.data
   a．获取tensor中值的引用操作（只有值）
6. tensor.numpy ()
   a.当tensor中需要计算梯度的时候，grad_fn不为None的时候，
   tensor.data.numpy()、tensor.detach().numpy()能够实现对tensor中的数据的深拷贝，转化为ndarray类型

二、线性回归的实现

基础模型是y = wx+b 其中w和b均为参数，使用 y = 3x + 0.8 来构造数据x,y 最后通过模型应该能得出w和b 的值接近3和0.8

import torch
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy import *
learning_rate = 0.01
# 1.准备数据
# y = 3x + 0.8 只有一个x是一维
# 基础模型是y = wx+b 其中w b均为参数，使用 y = 3x + 0.8 来构造数据x,y 最后通过模型应该能得出w b 的值接近3 0.8
# 构造一个500行 1列的数据 rand() 0-1
x = torch.rand([500,1])
y_true = x*3 + 0.8 # x 与 y 都是 500行 1列

# 2.通过模型计算y_predict
# requires_grad=True表示会记录该tensor的计算过程,默认是False
w = torch.rand([1,1],requires_grad=True) # [1,1]是因为x[500,1]与[1,1]相乘是[500,1]
b = torch.tensor(0,requires_grad=True,dtype=torch.float32)  # b全为0


# 4.通过循环,反向传播，更新参数
for i in range(2000):
    # 3.计算损失值
    y_predict = torch.matmul(x, w) + b  # matmul()矩阵乘法
    loss = (y_true - y_predict).pow(2).mean()

    # 先判断w是不是一个数 即不为None
    if w.grad is not None :
        # 是一个数
        w.data.zero_() # 将w _ 就地修改为0 归零操作 每次反向传播前将梯度置0
    if b.grad is not None:
        b.data.zero_()
    loss.backward() # 反向传播
    w.data = w.data - learning_rate * w.grad
    b.data = b.data - learning_rate * b.grad
    if i % 50 == 0 :
        print("w,b,loss",w.item(),b.item(),loss.item()) # 通过item获得w和b的值
# 设置大小
plt.figure(figsize=(20,8))
# 散点图
plt.scatter(x.numpy().reshape(-1),y_true.numpy().reshape(-1))
# 直线
y_predict = torch.matmul(x, w) + b
plt.plot(x.numpy().reshape(-1),y_predict.detach().numpy().reshape(-1),c = 'r')
plt.show()