使用ClassNLLCriterion在Torch中进行批处理。

我正在尝试在 Torch 中实现一个简单的神经网络,以了解更多相关信息。 我创建了一个非常简单的数据集:从 0 到 15 的二进制数,我的目标是将数字分为两类 - 类 1 是数字 0-3 和 12-15,类 2 是其余数字。 以下是我现在拥有的代码(我只删除了数据加载程序):

require 'torch'
require 'nn'

data = torch.Tensor( 16, 4 )
class = torch.Tensor( 16, 1 )

network = nn.Sequential()

network:add( nn.Linear( 4, 8 ) )
network:add( nn.ReLU() )
network:add( nn.Linear( 8, 2 ) )
network:add( nn.LogSoftMax() )

criterion = nn.ClassNLLCriterion()

for i = 1, 300 do
        prediction = network:forward( data )

        --print( "prediction: " .. tostring( prediction ) )
        --print( "class: " .. tostring( class ) )

        loss = criterion:forward( prediction, class )

        network:zeroGradParameters()

        grad = criterion:backward( prediction, class )
        network:backward( data, grad )

        network:updateParameters( 0.1 )
end

这是数据和类张量的样子:

 0  0  0  0
 0  0  0  1
 0  0  1  0
 0  0  1  1
 0  1  0  0
 0  1  0  1
 0  1  1  0
 0  1  1  1
 1  0  0  0
 1  0  0  1
 1  0  1  0
 1  0  1  1
 1  1  0  0
 1  1  0  1
 1  1  1  0
 1  1  1  1
[torch.DoubleTensor of size 16x4]

 2
 2
 2
 2
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 2
 2
 2
 2
[torch.DoubleTensor of size 16x1]

这是我预计的结果。然而,当运行此代码时,我在第 loss = criterion:forward( prediction, class ) 行收到以下错误:

torch/install/share/lua/5.1/nn/ClassNLLCriterion.lua:69: attempt to perform arithmetic on a nil value 当我像这样修改训练程序时(一次处理单个数据点而不是 16 个数据点的一批),它会工作并且网络成功地学习识别两个类别:

for k = 1, 300 do
for i = 1, 16 do
        prediction = network:forward( data[i] )

        --print( "prediction: " .. tostring( prediction ) )
        --print( "class: " .. tostring( class ) )

        loss = criterion:forward( prediction, class[i] )

        network:zeroGradParameters()

        grad = criterion:backward( prediction, class[i] )
        network:backward( data[i], grad )

        network:updateParameters( 0.1 )
end
end

我不确定我正在尝试做的“批处理”可能有什么问题。对 ClassNLLCriterion 的简短查看没有帮助,它似乎提供了我期望的输入(如下所示),但仍然失败。它收到的输入(prediction 和 class 张量)如下所示:

-0.9008 -0.5213
-0.8591 -0.5508
-0.9107 -0.5146
-0.8002 -0.5965
-0.9244 -0.5055
-0.8581 -0.5516
-0.9174 -0.5101
-0.8040 -0.5934
-0.9509 -0.4884
-0.8409 -0.5644
-0.8922 -0.5272
-0.7737 -0.6186
-0.9422 -0.4939
-0.8405 -0.5648
-0.9012 -0.5210
-0.7820 -0.6116
[torch.DoubleTensor of size 16x2]

 2
 2
 2
 2
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 1
 2
 2
 2
 2
[torch.DoubleTensor of size 16x1]

有人能帮我解决这个问题吗?谢谢。

点赞
用户4850610
用户4850610

经验表明,nn.ClassNLLCriterion 期望目标值是一个大小为 batch_size1维张量 或一个 标量。你的 class 是一个大小为 batch_size x 1 的2D张量,但是class[i]是1D的,这就是为什么你的非批处理版本起作用的原因。

所以,这将解决你的问题:

class = class:view(-1)

或者,你可以用下面的等价方法替换:

network:add( nn.LogSoftMax() )
criterion = nn.ClassNLLCriterion()
criterion = nn.CrossEntropyCriterion()

有趣的是,nn.CrossEntropyCriterion 也能接受一个 2D张量,为什么nn.ClassNLLCriterion不能呢?

2015-09-14 17:42:17