PyTorch中实现开立方

技术背景

在PyTorch中，没有直接实现cbrt这一算子。这个算子是用于计算一个数的开立方，比方，最简单的-8开立方就是-2。但这里有个问题是，在PyTorch中，因为没有cbrt算子，如果直接用幂次计算去操作数字，就有可能出现问题。
代码示例

起首看一下numpy做开立方的代码示例：

1. In [1]: import numpy as np
3. In [2]: a = np.array(-8, np.float32)
5. In [3]: a**(1/3)
6. <ipython-input-3-f6e83d4e282e>:1: RuntimeWarning: invalid value encountered in power
7.   a**(1/3)
8. Out[3]: np.float32(nan)
10. In [4]: np.cbrt(a)
11. Out[4]: np.float32(-2.0)

复制代码

在这个示例中，如果直接开立方，结果会是一个nan，很明显不是我们想要的一个结果。而cbrt是一个单独实现的开立方算子，可以支持负数的输入，计算结果也是正确的。在PyTorch的场景下，只能用幂次运算：

1. In [1]: import torch as tc
3. In [2]: a=tc.tensor(-8,dtype=tc.float32)
5. In [3]: a**(1/3)
6. Out[3]: tensor(nan)

复制代码

这样得到的结果是错误的。因此必要我们本身实现一个cbrt函数：

1. In [1]: import torch as tc
3. In [2]: cbrt=lambda x: tc.sign(x)*tc.abs(x)**(1/3)
5. In [3]: a=tc.tensor(-8,dtype=tc.float32)
7. In [4]: cbrt(a)
8. Out[4]: tensor(-2.)

复制代码

其实逻辑也比较简单，就是先把符号提取出来，然后再转化为正数正常计算就好了。
总结概要

本文介绍了在PyTorch中直接使用幂次函数计算有可能导致的计算结果异常的问题。由于PyTorch中并未像Numpy和MindSpore一样直接支持cbrt开立方函数，因此这里也提供了一个在PyTorch中计算开立方的函数。
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本文首发链接为：https://www.cnblogs.com/dechinphy/p/cbrt.html
作者ID：DechinPhy
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