How to avoid sum from ‘autograd.grad’ output in Physics Informed Neural Network?

I’m working on a Physics Informed Neural Network and I need to take the derivatives of the outputs w.r.t the inputs and use them in the loss function.
The issue is related to the neural network’s multiple outputs. I tried to use ‘autograd.grad’ to calculate the derivatives of the outputs, but it sums all the contributions.
For example, if my output ‘u’ has shape [batch_size, n_output], the derivative ‘dudx’ has shape [batch_size, 1], instead of [batch_size, n_output].
Due to the sum, I can’t use the derivatives in the loss function. I tried with a for loop to calculate each derivative but the training takes forever. Do you have any idea how to solve this problem?

More details on what was attempted:
My loss function contains high-order derivatives of the outputs with respect to the inputs x and y. I tried to compute the derivatives with a for loop (as below) but it takes forever.


def gradient(y, x, grad_outputs=None):
    if grad_outputs is None:
        grad_outputs = torch.ones_like(y)
    grad = torch.autograd.grad(y, [x], grad_outputs=grad_outputs, create_graph=True)[0]
    return grad


def compute_derivatives(x, y, u):
    dudx = gradient(u, x)
    dudy = gradient(u, y)

    dudxx = gradient(dudx, x)
    dudyy = gradient(dudy, y)

    dudxxx = gradient(dudxx, x)
    dudxxy = gradient(dudxx, y)
    dudyyy = gradient(dudy, y)

    dudxxxx = gradient(dudxxx, x)
    dudxxyy = gradient(dudxxy, y)
    dudyyyy = gradient(dudyyy, y)


return dudxx, dudyy, dudxxxx, dudyyyy, dudxxyy

For N outputs the shape of u is [batch_size, N] and I need to compute the derivatives for each column of u in parallel so that each derivative (ex. dudx, dudy…) shape matches the shape of u.

I tried also vmap to do the computation in parallel but it doesn’t work because it does not allow to use ‘autograd.grad’ and it is essential to me to keep the graph of all operations on the inputs.
The ideal would be to use autograd.grad but with an output derivative which is not summed, but has shape [batch_size, n_output].

Any help or suggestion would be much helpful. Thanks in advance

New contributor

Isabella Osei is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

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