使用计算图求导数是深度学习中常用的方法,它可以帮助我们计算复杂函数的导数。计算图是一种图形化的方式,将函数表示为一系列节点和边的组合,每个节点代表一个变量或操作,边代表变量之间的依赖关系。

为了说明这个过程,假设我们想计算函数f(x) = (x + 2)^2 的导数。首先,我们可以将函数表示为计算图。这个计算图包含三个节点:输入节点x,加法节点+和乘法节点*。加法节点的输入是x和常数2,乘法节点的输入是加法节点的输出和加法节点的输出。

     x
     |
     +
    / \
   /   \
  2     *
       / \
      /   \
     +     +
    / \   / \
   /   \ /   \
   x    2     2

接下来,我们可以按照计算图的顺序计算每个节点的值。假设x = 3,我们可以计算出各个节点的值:

     3
     |
     5
    / \
   /   \
  2     25
       / \
      /   \
     5     5

最后,我们可以使用链式法则来计算导数。链式法则告诉我们,对于复合函数f(g(x)),导数可以通过将每个节点的导数相乘得到。在计算图中,我们可以从右向左依次计算每个节点的导数,并将其传递给左侧的节点。

在我们的例子中,我们需要计算关于x的导数。首先,乘法节点的导数等于其输出对应的导数乘以乘法节点输入的导数,即d(25)/d(5) * d(5)/d(x) = 1 * 5 = 5。然后,加法节点的导数等于其输出对应的导数乘以加法节点输入的导数,即d(5)/d(3) * d(3)/d(x) = 1 * 1 = 1。最后,我们得到了函数f(x) = (x + 2)^2 对于x的导数为5。

通过这个例子,我们可以看到使用计算图求导数的过程就是按照计算图的顺序计算每个节点的值,并使用链式法则计算导数。这种方法可以帮助我们处理复杂的函数求导问题,特别适用于深度学习中的反向传播算法

我是一个深度学习初学者请解释一下使用使用计算图求导数让我能够掌握。用最通俗的方式尽量举例说明

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