Как получить узлы-предшественники каждого слоя в Pytorch?

Question

Я могу получить сводную информацию о модели из pytorch, как и керасы:

device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
resnet = models.resnet18().to(device)

summary(resnet , (3, 224, 224))

результат выглядит так:

----------------------------------------------------------------
        Layer (type)               Output Shape         Param #
================================================================
            Conv2d-1         [-1, 64, 112, 112]           9,408
       BatchNorm2d-2         [-1, 64, 112, 112]             128
              ReLU-3         [-1, 64, 112, 112]               0
         MaxPool2d-4           [-1, 64, 56, 56]               0
            Conv2d-5           [-1, 64, 56, 56]          36,864
       BatchNorm2d-6           [-1, 64, 56, 56]             128
              ReLU-7           [-1, 64, 56, 56]               0
            Conv2d-8           [-1, 64, 56, 56]          36,864
       BatchNorm2d-9           [-1, 64, 56, 56]             128
             ReLU-10           [-1, 64, 56, 56]               0
       BasicBlock-11           [-1, 64, 56, 56]               0
           Conv2d-12           [-1, 64, 56, 56]          36,864
      BatchNorm2d-13           [-1, 64, 56, 56]             128
             ReLU-14           [-1, 64, 56, 56]               0
           Conv2d-15           [-1, 64, 56, 56]          36,864
      BatchNorm2d-16           [-1, 64, 56, 56]             128
             ReLU-17           [-1, 64, 56, 56]               0
       BasicBlock-18           [-1, 64, 56, 56]               0
           Conv2d-19          [-1, 128, 28, 28]          73,728
      BatchNorm2d-20          [-1, 128, 28, 28]             256
             ReLU-21          [-1, 128, 28, 28]               0
           Conv2d-22          [-1, 128, 28, 28]         147,456
      BatchNorm2d-23          [-1, 128, 28, 28]             256
           Conv2d-24          [-1, 128, 28, 28]           8,192
      BatchNorm2d-25          [-1, 128, 28, 28]             256
             ReLU-26          [-1, 128, 28, 28]               0
       BasicBlock-27          [-1, 128, 28, 28]               0
           Conv2d-28          [-1, 128, 28, 28]         147,456
      BatchNorm2d-29          [-1, 128, 28, 28]             256
             ReLU-30          [-1, 128, 28, 28]               0
           Conv2d-31          [-1, 128, 28, 28]         147,456
      BatchNorm2d-32          [-1, 128, 28, 28]             256
             ReLU-33          [-1, 128, 28, 28]               0
       BasicBlock-34          [-1, 128, 28, 28]               0
           Conv2d-35          [-1, 256, 14, 14]         294,912
      BatchNorm2d-36          [-1, 256, 14, 14]             512
             ReLU-37          [-1, 256, 14, 14]               0
           Conv2d-38          [-1, 256, 14, 14]         589,824
      BatchNorm2d-39          [-1, 256, 14, 14]             512
           Conv2d-40          [-1, 256, 14, 14]          32,768
      BatchNorm2d-41          [-1, 256, 14, 14]             512
             ReLU-42          [-1, 256, 14, 14]               0
       BasicBlock-43          [-1, 256, 14, 14]               0
           Conv2d-44          [-1, 256, 14, 14]         589,824
      BatchNorm2d-45          [-1, 256, 14, 14]             512
             ReLU-46          [-1, 256, 14, 14]               0
           Conv2d-47          [-1, 256, 14, 14]         589,824
      BatchNorm2d-48          [-1, 256, 14, 14]             512
             ReLU-49          [-1, 256, 14, 14]               0
       BasicBlock-50          [-1, 256, 14, 14]               0
           Conv2d-51            [-1, 512, 7, 7]       1,179,648
      BatchNorm2d-52            [-1, 512, 7, 7]           1,024
             ReLU-53            [-1, 512, 7, 7]               0
           Conv2d-54            [-1, 512, 7, 7]       2,359,296
      BatchNorm2d-55            [-1, 512, 7, 7]           1,024
           Conv2d-56            [-1, 512, 7, 7]         131,072
      BatchNorm2d-57            [-1, 512, 7, 7]           1,024
             ReLU-58            [-1, 512, 7, 7]               0
       BasicBlock-59            [-1, 512, 7, 7]               0
           Conv2d-60            [-1, 512, 7, 7]       2,359,296
      BatchNorm2d-61            [-1, 512, 7, 7]           1,024
             ReLU-62            [-1, 512, 7, 7]               0
           Conv2d-63            [-1, 512, 7, 7]       2,359,296
      BatchNorm2d-64            [-1, 512, 7, 7]           1,024
             ReLU-65            [-1, 512, 7, 7]               0
       BasicBlock-66            [-1, 512, 7, 7]               0
        AvgPool2d-67            [-1, 512, 1, 1]               0
           Linear-68                 [-1, 1000]         513,000
================================================================

Но в керасе я могу получитьузлы-предшественники каждого слоя.

Model Summary:
____________________________________________________________________________________________________
Layer (type)                     Output Shape          Param #     Connected to                     
====================================================================================================
input_1 (InputLayer)             (None, 1, 15, 27)     0                                            
____________________________________________________________________________________________________
convolution2d_1 (Convolution2D)  (None, 8, 15, 27)     872         input_1[0][0]                    
____________________________________________________________________________________________________
maxpooling2d_1 (MaxPooling2D)    (None, 8, 7, 27)      0           convolution2d_1[0][0]            
____________________________________________________________________________________________________
flatten_1 (Flatten)              (None, 1512)          0           maxpooling2d_1[0][0]             
____________________________________________________________________________________________________
dense_1 (Dense)                  (None, 1)             1513        flatten_1[0][0]                  
====================================================================================================

Как получить узлы-предшественники каждого слоя в pytorch?Я посмотрел на OrderDict, в котором нет информации об узлах-предшественниках.Как я могу получить информацию о каждом слое узлов-предшественников в pytorch?

Answer 1

Вы правы - PyTorch использует динамические графы вычислений и поэтому сам по себе не имеет понятия детей / предков.Например, Inception3 модель создается путем объявления группы подмодулей, а затем выполняется длинным методом с ручным кодированием, который просто использует их каким-то образом, в некотором порядке.

Это позволяет использовать произвольное управление потоком, и в этом случае вам будет сложно определить, какой слой является дочерним для данного слоя - это зависит от ввода данных.

Однако для некоторых особых случаев это возможно.Например, VGG модели построены с использованием nn.Sequantial, который представляет собой список модулей, последовательно применяемых к его входу.Если у вас есть модель, подобная

model = nn.Sequential(nn.Linear(30, 40), nn.Linear(40, 20), nn.Linear(20, 30))

, вы знаете, что предком второго Linear слоя (model[1]) является model[0], а его дочерним элементом является model[2].

На мой неопытный взгляд, кажется, что начальные модели могут быть в значительной степени реализованы в виде контейнеров nn.Sequantial, которые дадут вам ожидаемую функциональность.Тем не менее, они не (по крайней мере, не в torchvision модель зоопарка), поэтому у вас нет никакого способа получить это, кроме как вручную.