Why am I getting “RuntimeError: Trying to backward through the graph a second time”?

My code:

import torch
import random


image_width, image_height = 128, 128

def apply_ellipse_mask(img, pos, axes):
    r = torch.arange(image_height)[:, None]
    c = torch.arange(image_width)[None, :]
    val_array = ((c - pos[0]) ** 2) / axes[0] ** 2 + ((r - pos[1]) ** 2) / axes[1] ** 2
    mask = torch.where((0.9 < val_array) & (val_array < 1), torch.tensor(1.0), torch.tensor(0.0))

    return img * (1.0 - mask) + mask


random.seed(0xced)

sphere_radius = image_height / 3
sphere_position = torch.tensor([image_width / 2, image_height / 2 ,0], requires_grad=True)

ref_image = apply_ellipse_mask(torch.zeros(image_width, image_height, requires_grad=True), sphere_position, [sphere_radius, sphere_radius, sphere_radius])

ellipsoid_pos = torch.tensor([sphere_position[0], sphere_position[1], 0], requires_grad=True)
ellipsoid_axes = torch.tensor([image_width / 3 + (random.random() - 0.5) * image_width / 5, image_height / 3 + (random.random() - 0.5) * image_height / 5, image_height / 2], requires_grad=True)

optimizer = torch.optim.Adam([ellipsoid_axes], lr=0.1)
criterion = torch.nn.MSELoss()
for _ in range(100):

    optimizer.zero_grad()
    current_image = torch.zeros(image_width, image_height, requires_grad=True)
    current_image = apply_ellipse_mask(current_image, ellipsoid_pos, ellipsoid_axes)

    loss = criterion(current_image, ref_image)
    loss.backward()
    print(_, loss)
    optimizer.step()

Error:

RuntimeError: Trying to backward through the graph a second time (or directly access saved tensors after they have already been freed). Saved intermediate values of the graph are freed when you call .backward() or autograd.grad(). Specify retain_graph=True if you need to backward through the graph a second time or if you need to access saved tensors after calling backward.

Why would it be trying to backward through the same graph a second time? Am I directly accessing saved tensors after they were freed?

You have created a lot of leaf nodes (gradient-requiring variables), including:

ref_image = apply_ellipse_mask(torch.zeros(image_width, image_height, requires_grad=True), sphere_position, [sphere_radius, sphere_radius, sphere_radius])

which creates a leaf node (with torch.zeros(image_width, image_height, requires_grad=True)) and applied some computations so you get a computation graph. But then you reuse the result every iteration. You do not recompute it every iteration so you are trying to go backward the same graph several times. The only things that should have require_grad = True are parameters you optimize on.

You’re having a differentiability problem

You’re trying to flow gradient to ellipsoid_axes through computation of the mask, but the computation of the mask is not differentiable in axes (it returns 0-1 anyway). You should make the mask “soft” using some kind of sigmoid instead.

on your apply_ellipse_mask function

This is more of a comment as this code will still cause the same error. Avoid for-loops like this with PyTorch as they are slow. Instead you could write:

def apply_ellipse_mask(img, pos, axes):
    r = torch.arange(image_height)[:, None]
    c = torch.arange(image_width)[None, :]
    val_array = ((c - pos[0])**2) / axes[0]**2 + ((r - pos[1])**2) / axes[1]**2
    mask = torch.where(0.9 < val < 1, torch.tensor(1.0),  torch.tensor(0.0))

    return img * (1.0 - mask) + mask

0

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