Implementing backpropagation from scratch for variational autoencoder

Problem

We are implementing a VAE from scratch but are allowed to use the torch.Tensor data structure for GPU capabilities. This is a school assignment and we seem to be in over our heads. We’ve looked for guides and tutorials on VAEs, but every single one uses PyTorch/TensorFlow, which obfuscates the back-propagation process completely. We are looking for help in getting the back-propagation process started, because it seems like once you get it started, it follows naturally backwards through your network.

Architecture

Encoder – there is a split after step 4, where steps 5 – 7 are done both for latent_mean and latent_log

  1. Input (419, 419)
  2. Flatten
  3. Dense(419 * 419, 256)
  4. LeakyRelu
  5. Dense(256, 100)
  6. LeakyRelu
  7. Normalize

Decoder

  1. Dense(100, 256)
  2. LeakyRelu
  3. Normalize
  4. Dense(256, 419 * 419)
  5. Normalize
  6. Reshape

Flow

# Our current implementation does a forward/backward pass for each sample
# However, weights are updated after each batch
latent_mean, latent_log = encoder.forward(x)
latent_vector = reparameterize(latent_mean, latent_log)

reconstructed = decoder.forward(latent_vector)

reconstruction_loss = torch.mean((x - reconstructed) ** 2)
kl_divergence = -0.5 * torch.mean(1 + latent_log - latent_mean ** 2 - torch.exp(latent_log))
loss = reconstruction_loss + kl_divergence

And this is where we are stuck. From class it seems like we are supposed to calculate the derivative of our loss function with respect to the weights of the output neurons from the decoder. Our class notes also suggest that the output layer derivations are in general different than hidden layer derivations. However, a lot of examples of neural networks online don’t seem to make this distinction. I know we are using a well-known loss function, but I am unsure how to differentiate it or what the loss function is even called (we found it in a random blog post and have seen it in multiple since).

I’ve seen other examples online begin the process of backpropagation by multiplying the loss/error by the application of the derivative of the activation function to the output activation, or

delta = error * output_activation_function_derivative(output_activation)

If we can figure out how to calculate the initial delta, I think we can follow the network backwards and update the rest of the weights with little issue.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật