Torch backward PowBackward0 causes nan gradient where it shouldn’t

I have a pytorch tensor with NaN inside, when I calculate the loss function using a simple MSE Loss the gradient becomes NaN even if I mask out the NaN values.

Weirdly this happens only when the mask is applyied after calculating the loss and only when the loss has a pow operation inside. The various cases follow

import torch
torch.autograd.set_detect_anomaly(True)

x = torch.rand(10, 10) 
y = torch.rand(10, 10)
w = torch.rand(10, 10, requires_grad=True)
y[y > 0.5] = torch.nan


o = w @ x
l = (y - o)**2
l = l[~y.isnan()]

try:
    l.mean().backward(retain_graph=True)
except RuntimeError:
    print('(y-o)**2 caused nan gradient')

l = (y - o)
l = l[~y.isnan()]

try:
    l.mean().backward(retain_graph=True)
except RuntimeError():
    pass
else:
    print('y-o does not cause nan gradient')

l = (y[~y.isnan()] - o[~y.isnan()])**2
l.mean().backward()
print('masking before pow does not propagate nan gradient')

What makes NaN gradients propagate when passing through the backward pass of the pow function?

The nans don’t come from the gradient, the nans come from the forward pass. These are multiplied by gradient values in the backward pass (chain rule).

Take a simpler example. Set exactly one value in y to nan:

x = torch.rand(10, 10) 
y = torch.rand(10, 10)
w = torch.rand(10, 10, requires_grad=True)
y[0,0] = torch.nan

Now compute your intermediates and retain gradients

o = w@x
o.retain_grad()

l = (y - o).pow(2)
l.retain_grad()

l_nonnan = l[~y.isnan()]
l_nonnan.retain_grad()

l_nonnan.mean().backward()

Inspect the gradients

  • l_nonnan has full gradients
  • l has full gradients except for l.grad[0,0] which is 0
  • o has a nan gradient at o.grad[0,0]
  • w has nan gradients for the entire first row

This is due to how the computation propagates. We set y[0,0] = torch.nan. We compute l = (y - o).pow(2) this means o[0,0] is nan because it directly interacts with the nan from y.

o is created via o = w@x. This means the value at o[0,0] = (w[0] * x[:,0]).sum(). When we run the computation in reverse in backprop, the gradient of o[0,0] (which we know to be nan) propagates back to all ements of w[0]. This is why the entire row has nan gradients.

When you set a bunch of nans randomly, you get the same effect on more elements.

You can avoid this via l = (y[~y.isnan()] - o[~y.isnan()])**2 because when you do that you prevent the nans in y from entering the computation in the first place.

4

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