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【超簡単】PyTorchで計算グラフを表示する方法|ネットワークを可視化しよう!

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【超簡単】PyTorchで計算グラフを表示する方法|ネットワークを可視化しよう!

 

本記事では、PyTorchのネットワーク(計算グラフ)を可視化する方法を初心者の方でも理解できるように説明します。

 

計算グラフを表示する準備

 

まずは、計算グラフを表示する準備をしましょう。

 

torchvisの導入

 

Notebookで以下を入力して実行してください。

!pip install torchviz

 

ライブラリをインポート

 

今回使用するライブラリをインポートしてください。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
import torch.nn.functional as F

from torchviz import make_dot
from IPython.display import display

 

これで準備は完了です。

 

torchvisで計算グラフを表示

 

これで準備が整ったので実際にtorchvisを使用して計算グラフを可視化してみましょう。

 

可視化するネットワークを定義

 

当ブログの『【入門】PyTorchの使い方をMNISTデータセットで学ぶ(15分)』で使用したネットワークを可視化します。

具体的には以下のようなネットワークを使用します。

num_classes = 10

class Net(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(Net, self).__init__()
        self.fc1 = nn.Linear(28*28, 1024)
        self.fc2 = nn.Linear(1024, 512)
        self.fc3 = nn.Linear(512, num_classes)

    def forward(self, x):
        x = F.relu(self.fc1(x))
        x = F.relu(self.fc2(x))
        x = self.fc3(x)
        return x

 

計算グラフを表示

 

計算グラフを表示するためには、一度適当な値を入力して出力を得てから、その出力とネットワークのパラメータを辞書形式にしてmake_dot関数に入力します。

具体的な例を以下に示します。

model = Net()

# 適当な入力
x = torch.randn(1, 28*28)
# 出力
y = model(x)

# 計算グラフを表示
img = make_dot(y, params=dict(model.named_parameters()))
display(img)

 

<出力>

計算グラフの具体例計算グラフの具体例

 

こんな感じに綺麗な計算グラフを表示できます。

 

参考資料|おすすめ教材

 

参考文献|おすすめ参考書

 

本記事を作成する際に利用した参考文献を下記にまとめました。

PyTorchのおすすめ参考書

 

参考講座

 

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まとめ

 

本記事では、PyTorchを用いて計算グラフを可視化する方法を紹介しました。

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