How to compute gradient of loss wrt many inputs in pytorch

I want to compute the gradient of a loss wrt a large neural network in pytorch. The loss is of form L = g(f(x1), f(x2), f(x3), ..., f(xn)), where there are potentially many xs, f is the neural network, and g is a relatively simple nonlinear function. A naive implementation is:

zs = []
for x in inputs:
    z = f(x)
    zs.append(z)
zs = torch.stack(zs)
L = g(zs)
L.backward()

But this will eat up VRAM, as there will be len(inputs) copies of computation graphs attached to L. I decide instead to compute through chain rule. Let dL be the gradient of the loss wrt f‘s parameters, and dzi be the Jacobian of zi wrt f‘s parameters. Then dL = dL/dz1 dz1 + dL/dz2 dz2 + ... + dL/dzn dzn. If we know dL/dzi beforehand, we may simply accumulate each dL/dzi dzi into the .grad of neural network parameters, without keeping more than one computation graph within VRAM. Here is the code:

zs = []
# Do not build computation graph.
with torch.no_grad():
    for x in inputs:
        z = f(x)  # NOTE #1
        zs.append(z)
# Compute dL/dz.
zs = torch.stack(zs).requires_grad_()
L = g(zs)
L.backward()
zs_grad = torch.empty_like(zs).copy_(zs.grad)
# Each computation graph will be freed at backward.
for x, dL_dz in zip(inputs, zs_grad):
    z = f(x)  # NOTE #2
    z.backward(gradient=dL_dz)

If f is pure function, this should work. However, in reality, f may contain batch normalization, dropout etc. that preserve some sort of inner state. As a matter of fact, in my use case, f will be a pre-trained model, and I can’t change its component arbitrarily. I need to ensure that z at NOTE #1 is identical to z at NOTE #2 for each x, but randomness in dropout will ruin the identity. Even if randomness is somehow controlled, passing x twice through a batch norm will ruin the inner running average of the batch norm as well.

I thought implementing the gradient computation should be fairly easy, but then I got stuck. I asked the same question on pytorch forum. But it’s not getting much attention, so I ask again here. Thank you so much for your help!

3

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