在theano中定义函数的正确方法是什么?

时间:2016-01-25 01:56:33

标签: python theano keras

背景:

通常我会用输入来定义一个theano函数,例如' x = fmatrix()'但是,在修改keras(基于theano的深度学习库)期间使其与CTC成本一起工作,I注意到一个非常奇怪的问题:如果成本函数的一个输入被声明为

x = tensor.zeros(shape=[M,N], dtype='float32')

而不是

x = fmatrix()

培训过程会更快收敛。

简化问题:

上面的整个代码都很大。所以我尝试简化如下问题:将计算Levenshtein编辑距离的函数称为

import theano
from theano import tensor
from theano.ifelse import ifelse
def editdist(s, t):
    def update(x, previous_row, target):
        current_row = previous_row + 1
        current_row = tensor.set_subtensor(current_row[1:], tensor.minimum(current_row[1:], tensor.add(previous_row[:-1], tensor.neq(target,x))))
        current_row = tensor.set_subtensor(current_row[1:], tensor.minimum(current_row[1:], current_row[0:-1] + 1))
        return current_row
    source, target = ifelse(tensor.lt(s.shape[0], t.shape[0]), (t, s), (s, t))
    previous_row = tensor.arange(target.size + 1, dtype=theano.config.floatX)
    result, updates = theano.scan(fn = update, sequences=source, outputs_info=previous_row, non_sequences=target, name='editdist')
    return result[-1,-1]

然后我定义了两个函数f1和f2,如:

x1 = tensor.fvector()
x2 = tensor.fvector()
r1 = editdist(x1,x2)
f1 = theano.function([x1,x2], r1)
x3 = tensor.zeros(3, dtype='float32')
x4 = tensor.zeros(3, dtype='float32')
r2 = editdist(x3,x4)
f2 = theano.function([x3,x4], r2)

使用f1和f2计算时,结果不同:

>>f1([1,2,3],[1,3,3])
   array(1.0)

>>f2([1,2,3],[1,3,3])
   array(3.0)

f1给出正确的结果,但f2 doen&#t; t。

所以我的问题是:定义theano函数的正确方法是什么?而且,f2究竟出了什么问题?

更新

我使用版本0.8.0.dev0的theano。我刚尝试了theano 0.7.0,f1和f2都给出了正确的结果。也许这是theano的错误?

Update_1st 1-27-2016:

根据@lamblin对此问题的解释(https://github.com/Theano/Theano/issues/3925#issuecomment-175088918),这实际上是theano的一个错误,并且已在最新版本(1-26-2016)中得到修复。为方便起见,这里引用了lamblin的解释:

  

第一种方式是最自然的方式,但理论上两者应该是等价的。   创建x3和x4作为" alloc"的输出。操作,其输入将是常量3,而不是像x1和x2这样的自由输入,但这应该无关紧要,因为您将[x3,x4]作为输入传递给theano.function,这应该在那里切割计算图。

     

我的猜测是扫描过早优化,认为x3或x4保证始终为常数0,并且在为它们提供值时进行一些证明不正确的简化。那将是扫描中的一个实际错误。"

Update_2nd 1-27-2016:

不幸的是,这个bug尚未完全修复。在后面部分我提到如果成本函数的一个输入声明为tensor.zeros(),收敛过程会快得多,我找到了原因:当输入声明为tensor.zeros()时,成本函数给出了不正确的结果,虽然神秘地这有助于收敛。 我在这里管理了一个简化的问题再现演示(https://github.com/daweileng/TheanoDebug),运行ctc_bench.py​​,你可以看到结果。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

theano.tensor.zeros(...)不能取0以外的任何其他值。

除非您在节目中添加节点并使用theano.tensor.set_subtensor修改零张量的部分内容。

输入张量theano.tensor.fmatrix可以输入您输入的任何值。