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    <title>pytorch on Marcin Zabłocki blog</title>
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    <description>Recent content in pytorch on Marcin Zabłocki blog</description>
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    <managingEditor>Marcin Zabłocki</managingEditor>
    <webMaster>Marcin Zabłocki</webMaster>
    <copyright>2026 Marcin Zabłocki</copyright>
    <lastBuildDate>Mon, 19 Apr 2021 00:00:00 +0200</lastBuildDate>
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    <item>
      <title>Robust Subspace Recovery Layer implementation in PyTorch</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/robust-space-recovery-rsrlayer-pytorch/</link>
      <pubDate>Mon, 19 Apr 2021 00:00:00 +0200</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
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      <category>pytorch</category>
      <category>deep-learning</category>
      <category>neural-networks</category>
      <category>unsupervised</category>
      <category>anomaly-detection</category>
      <category>python</category>
      <description>&lt;p&gt;Anomaly detection (or outlier detection) is one of the many tasks that keep Data Scientists awake at night when then need to satisfy the business needs. No matter whether the data in well structured (like user events) or unstructured (like text or images), there are plenty of methods that allow to tackle this problem and it&amp;rsquo;s diffictult to choose one. Sometimes, it&amp;rsquo;s even difficult to properly define, what an anomaly is - but that&amp;rsquo;s not the part of this post&amp;rsquo;s main focus. Some of the most popular methods for anomaly detection are:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;statistical methods - like three-sigma rule and regression models&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;classical machine learning methods - like one-class SVM, Isolation Forests or clustering-based methods (e.g. kNN)&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;deep learning methods - like autoencoders and deep forecasting models (e.g. LSTMs for time series)&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;In this post I will focus on a single method called &lt;strong&gt;Robust Subspace Recovery Layer for Unsupervised Anomaly Detection&lt;/strong&gt; (&lt;a href=&#34;https://arxiv.org/abs/1904.00152&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://arxiv.org/abs/1904.00152&#34;&gt;https://arxiv.org/abs/1904.00152&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;) which is an extension of the autoencoder-based unsupervised anomnaly detection method for data of any domain.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Implementation of &lt;strong&gt;RSR Layer&lt;/strong&gt; and RSR Autoencoder (&lt;em&gt;RSRAE&lt;/em&gt;) in PyTorch. Link to Jupyter Notebook / Google Colab at the bottom.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Note:&#xA;This post and my implementation does not reproduce RSR Layer paper. I only explain the general idea and provide minimal working code as a form of proof-of-concept.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;idea-behind-robust-space-recovery-layer&#34;&gt;Idea behind Robust Space Recovery Layer&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Autoencoders were used for the anomaly detection much earlier than this (RSR) paper appeared. To use autoencoder in a setting of anomaly detection, one treats &amp;ldquo;normal&amp;rdquo; examples (inliers) as the ones that have low reconstruction error and other which have high reconstruction error are treated as outliers. Although the idea is fairly easy to understand and implement, the problem lies in the fact that in order for autoencoder to work properly in this setting (i.e. to detect the outliers) the training data should be clean (or have really small fraction of the outliers). In the real world it&amp;rsquo;s highly unlikely for the input data to be free of any anomalies and even if Data Scientists could label and filter the data (given they know what an anomaly in the given dataset is) it simply won&amp;rsquo;t scale.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;The &lt;em&gt;Robust Subspace Recovery Layer&lt;/em&gt; paper tries to adress this issue by incorporating the RSR Layer into autoencoders. It&amp;rsquo;s clearly stated that this method does not compete with semi-supervised or supervised anomaly detection setting, but shows its strenght in the unsupervised setting.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;what-is-the-rsr-layer&#34;&gt;What is the RSR Layer?&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;The RSR Layer itself is just an additional layer in the nerual network with specific properties. It maps one representation (embedding obtained from the encoder) into another &lt;strong&gt;low-dimensional representation that is outlier-robust&lt;/strong&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Let&amp;rsquo;s say that &lt;em&gt;D&lt;/em&gt; (upper case D) is the dimension of the embedding from the encoder. The assumption in the paper is that the &amp;ldquo;normal&amp;rdquo; data lies within &lt;em&gt;d&lt;/em&gt;-dimensional (lower case d) manifold (&amp;ldquo;subspace&amp;rdquo;) of the original embedding, which means that &lt;em&gt;d &amp;lt; D&lt;/em&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Please refer to the paper to obtain more details and the full explanation and analysis. At this point you should know enough to proceed to the implementation section.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;how-to-implement-the-rsr-layer-in-pytorch&#34;&gt;How to implement the RSR Layer in PyTorch?&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;As RSR Layer is just a linear mapping, there are only a few things needed:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;The dimension &lt;em&gt;D&lt;/em&gt; from the encoder&amp;rsquo;s output.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;The dimension &lt;em&gt;d&lt;/em&gt; which is a direct property of the RSR Layer (and probably requires a hyperparamer search to set it properly).&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Proper initialization of the linear mapping weights (the optimization goal of the RSR Autoencoder enforces that, so it&amp;rsquo;s better to start with a set of weights that already fulfill this constraint).&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;p&gt;The implementation of the layer itself is straightforward.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.nn.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;RSRLayer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Parameter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;init&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;orthogonal_&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;empty&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# z is the output from the encoder&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_hat&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;view&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_hat&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;squeeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;p&gt;The next piece to obtain RSR Autoencoder in PyTorch is to implement RSR Loss as per paper&amp;rsquo;s equation (4):&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/rsrloss.gif&#34; alt=&#34;RSR Loss PyTorch RSRLoss&#34; title=&#34;RSR Loss PyTorch RSRLoss&#34;/&gt;&#xA;The first term enforces the RSR Layer projection to be robust and the second term enforces the projection to be orthogonal. Refer to the paper for the motivation behind this loss as it it out of scope for this blog post.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Nearly op-for-op (math-to-PyTorch) implementation of this loss looks like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;RSRLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda1&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda2&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;register_buffer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Id&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;eye&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_hat&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;view&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AtAz&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;T&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_hat&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;squeeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;term1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AtAz&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;term2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;@&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;T&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Id&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;**&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;term1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lambda2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;term2&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;p&gt;Lastly, the standard L1/L2 reconstruction loss is replaced by the &lt;em&gt;L&lt;sub&gt;2,p&lt;/sub&gt;-norm&lt;/em&gt; based loss (again, the paper relies on &amp;ldquo;more robustness&amp;rdquo;, wiki: &lt;a href=&#34;https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_norm#L2,1_and_Lp,q_norms&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_norm#L2,1_and_Lp,q_norms&#34;&gt;https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_norm#L2,1_and_Lp,q_norms&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;). In practice, the paper uses &lt;em&gt;L&lt;sub&gt;2,1&lt;/sub&gt;&lt;/em&gt; version.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/l2ploss.gif&#34; alt=&#34;L2,p loss PyTorch&#34; title=&#34;L2,p loss PyTorch&#34;/&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;L2p_Loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y_hat&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pow&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y_hat&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;rsr-auto-encoder-in-pytorch&#34;&gt;RSR Auto Encoder in PyTorch&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;In order to see the RSR Layer in practice, the RSR Autoencoder needs to be implemented.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Important&lt;/strong&gt;&lt;br/&gt;&#xA;The following RSR Autoencoder implementation is only a minimal, working proof of concept. As I&amp;rsquo;ve stated earlier, the intent of this blog post is to implement the RSR Layers and play around with them, not reach the SOTA or reproduce the paper&amp;rsquo;s results. Feel free to use my code and plug-in your encoder and decoder networks.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;RSRAutoEncoder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Put your encoder network here, remember about the output D-dimension&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encoder&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Sequential&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LeakyReLU&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LeakyReLU&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rsr&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RSRLayer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Put your decoder network here, rembember about the input d-dimension&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;decoder&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Sequential&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LeakyReLU&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;D&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LeakyReLU&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;input_dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encoder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# obtain the embedding from the encoder&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;latent&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rsr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# RSR manifold&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dec&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;decoder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;latent&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# obtain the representation in the input space&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dec&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;latent&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rsr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;A&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;training-the-autoencoder-with-rsr-layer-in-pytorch--pytorch-lightning&#34;&gt;Training the autoencoder with RSR Layer in PyTorch (&amp;amp; PyTorch Lightning)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;As usual, I use PyTorch Lightning to skip the training boilerplate.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;seed_everything&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;666&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;corrupted-mnist-dataset-with-outliers&#34;&gt;Corrupted MNIST dataset (with outliers)&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;For this proof-of-concept I will be using a corrupted version of MNIST dataset, that contains single class as &amp;ldquo;normal&amp;rdquo; data and a few other, that will be treated as outliers.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.datasets&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.transforms&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ToTensor&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# https://github.com/pytorch/vision/issues/1938#issuecomment-594623431&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;six.moves&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;urllib&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;opener&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;urllib&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;request&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;build_opener&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;opener&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;addheaders&lt;/span&gt; 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alt=&#34;RSR AutoEncoder Output - PyTorch&#34; title=&#34;RSR AutoEncoder Output - PyTorch&#34;/&gt;&#xA;&lt;p&gt;Most of the images seem OK to me, given how simple the model is.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now let&amp;rsquo;s look at the RSR embedding space projected into 3D using PCA.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pandas&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pd&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rsr_embeddings&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classes&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;errors&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt; 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              &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;symbol&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;color&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;opacity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.95&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fig&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;update_layout&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;margin&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;dict&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fig&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;show&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;script type=&#34;text/javascript&#34;&gt;&#xA;    //this is pure evil hack to get Plotly work after exporting from Jupyter Notebook ]:-&gt;&#xA;    window.plotly_queue = [];&#xA;    window.fake_require = function(_, f){&#xA;        plotly_queue.push(function(){&#xA;            f(window.Plotly);&#xA;        });&#xA;    };&#xA;&#xA;    //asyncLoadScript&#xA;    var asyncLoadScript=function(e,t){var a,n,r;n=!1,(a=document.createElement(&#34;script&#34;)).type=&#34;text/javascript&#34;,a.src=e,a.onload=a.onreadystatechange=function(){n||this.readyState&amp;&amp;&#34;complete&#34;!=this.readyState||(n=!0,t())},(r=document.getElementsByTagName(&#34;script&#34;)[0]).parentNode.insertBefore(a,r)};&#xA;&#xA;    //this is $.onready like script&#xA;    !function(t,n){function e(){if(!a){a=!0;for(var t=0;t&lt;d.length;t++)d[t].fn.call(window,d[t].ctx);d=[]}}function o(){&#34;complete&#34;===document.readyState&amp;&amp;e()}t=t||&#34;docReady&#34;;var d=[],a=!1,c=!1;(n=n||window)[t]=function(t,n){if(&#34;function&#34;!=typeof t)throw new TypeError(&#34;callback for docReady(fn) must be a function&#34;);a?setTimeout(function(){t(n)},1):(d.push({fn:t,ctx:n}),&#34;complete&#34;===document.readyState?setTimeout(e,1):c||(document.addEventListener?(document.addEventListener(&#34;DOMContentLoaded&#34;,e,!1),window.addEventListener(&#34;load&#34;,e,!1)):(document.attachEvent(&#34;onreadystatechange&#34;,o),window.attachEvent(&#34;onload&#34;,e)),c=!0))}}(&#34;docReady&#34;,window);&#xA;&#xA;    docReady(function(){&#xA;        asyncLoadScript(&#34;https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/plotly.js/1.58.4/plotly.min.js&#34;, function(){&#xA;            for(var i=0,l=window.plotly_queue.length;i&lt;l;i++){&#xA;                window.plotly_queue[i]();&#xA;            }&#xA;            delete window.plotly_queue;&#xA;            delete asyncLoadScript;&#xA;            delete docReady;&#xA;        });&#xA;    });&#xA;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;div&gt;&#xA;&lt;div id=&#34;3385f271-e689-4a6e-bd87-89a07d7a5f09&#34; class=&#34;plotly-graph-div&#34;&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;script src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/rsr-layer-chart.js&#34; type=&#34;text/javascript&#34;&gt;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&lt;br/&gt;&#xA;&lt;p&gt;Indeed, most of the &lt;i&gt;4&lt;/i&gt; (the main class - inliers) reside in the center of the space, with other classes positioned further away from the center.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;unsupervised-anomaly-detection-using-rsr-autoencoder&#34;&gt;Unsupervised anomaly detection using RSR Autoencoder&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now let&amp;rsquo;s see if it works as the authors of the paper claim - whether the data points with high reconstruction error are really outliers.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;errors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;describe&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;count&lt;/span&gt;    &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;6242.000000&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt;        &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.551347&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.293904&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;min&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.615430&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;25&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.355003&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.512501&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.707990&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;max&lt;/span&gt;         &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.462465&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Name&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;errors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;float64&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;groupby&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;errors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;legend&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bins&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;60&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;figsize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;12&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;12&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/output_34_1.png&#34; alt=&#34;RSR Autoencoder reconstruction error distribution&#34; &#xA;title=&#34;RSR Autoencoder reconstruction error distribution&#34;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;The reconstruction loss is centered around &lt;code&gt;1.5&lt;/code&gt; with a tail spreading up to &lt;code&gt;3.46&lt;/code&gt;. What are the data points with the largest errors?&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lowest_mistakes&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;by&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;errors&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;60&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[:,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;errors&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;highest_mistakes&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sort_values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;by&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;errors&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ascending&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;60&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[:,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;errors&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;highest_mistakes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;div&gt;&#xA;&lt;table class=&#34;dataframe&#34;&gt;&#xA;  &lt;thead&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;th&gt;errors&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;th&gt;class&lt;/th&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;  &lt;/thead&gt;&#xA;  &lt;tbody&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;5917&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.462465&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;2201&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.120193&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;5834&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.116279&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;6017&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.109386&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;601&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.098328&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;983&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.097286&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;1312&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.091813&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;3304&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;3.030314&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;6015&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;2.998559&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;    &lt;tr&gt;&#xA;      &lt;th&gt;1619&lt;/th&gt;&#xA;      &lt;td&gt;2.974236&lt;/td&gt;&#xA;      &lt;td&gt;4&lt;/td&gt;&#xA;    &lt;/tr&gt;&#xA;  &lt;/tbody&gt;&#xA;&lt;/table&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;br/&gt;&#xA;It seems really odd at first, as I&#39;ve expected all the non-4 classes to have the largest errors. Let&#39;s carefully look at the actual results though:&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Images with the highest reconsturction loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;make_grid&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;reconstruct&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;highest_mistakes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nrow&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;             &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pad_value&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Images with the highest reconsturction loss&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/output_38_1.png&#34; alt=&#34;RSR Autoencoder Images with the highest reconsturction loss&#34; &#xA;title=&#34;RSR Autoencoder Images with the highest reconsturction loss&#34;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Images with the lowest reconsturction loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;make_grid&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;reconstruct&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lowest_mistakes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nrow&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;6&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;             &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pad_value&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Images with the lowest reconsturction loss&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/rsr-layer/output_39_1.png&#34; alt=&#34;RSR Autoencoder Images with the lowest reconsturction loss&#34; &#xA;title=&#34;RSR Autoencoder Images with the lowest reconsturction loss&#34;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now it&amp;rsquo;s much clearer - the model found the manifold that separates the images into the &amp;ldquo;normal&amp;rdquo; ones - that in this setting seem like more smooth ones with clean curves - and the outliers that are rather sharp, contain some random artifacts (which are anomalies IMHO) and usually seem slightly malformed. Given the model simplicity and the setup, it looks to me like a good starting point for the unsupervised anomaly detection.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;summary&#34;&gt;Summary&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I hope you find this post useful and it will help you to quickly get started with &lt;strong&gt;RSR Layer&lt;/strong&gt; / &lt;strong&gt;RSRAE&lt;/strong&gt; and &lt;strong&gt;unsupervised anomaly detection in PyTorch.&lt;/strong&gt; Do not hesistate to comment and share!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links--resources&#34;&gt;Additional links &amp;amp; resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;Jupyter notebook for this post in &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/rsr-layer-pytorch-colab-notebook/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=Colab-footer&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;Google Colab&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;GitHub repo with this notebook: &lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/rsrlayer-pytorch&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/rsrlayer-pytorch&#34;&gt;https://github.com/marrrcin/rsrlayer-pytorch&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;</description>
    </item>
    <item>
      <title>13 features of PyTorch that you should know</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/pytorch-13-features-you-should-know/</link>
      <pubDate>Sun, 21 Feb 2021 16:00:48 +0200</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/pytorch-13-features-you-should-know/</guid>
      <category>pytorch</category>
      <category>deep-learning</category>
      <category>neural-networks</category>
      <category>torchvision</category>
      <category>python</category>
      <description>&lt;p&gt;PyTorch has gained a lot of traction in both academia as well as in applied research in the industry. It&amp;rsquo;s a deep learning framework with great elasticity and huge number of utilities and functions to speed up the work. PyTorch&amp;rsquo;s learning curve is not that steep but implementing both efficient and clean code in it can be tricky. After using it for over 2 years, here are &lt;strong&gt;my top PyTorch features I wish I knew when I stared learning it.&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;13 features of PyTorch that you should know&lt;/strong&gt; - a short list.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;1-datasetfolder&#34;&gt;1. DatasetFolder&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;One of the first things people do when learning PyTorch is implementing their own &lt;code&gt;Dataset&lt;/code&gt; of some kind. It&amp;rsquo;s a rookie mistake - there is no point of wasting time on writing such. Usually, datasets are either lists of data (or numpy arrays) or files on disk. &lt;strong&gt;It&amp;rsquo;s always better&lt;/strong&gt; to have the data organized on a disk rather than writing custom &lt;code&gt;Dataset&lt;/code&gt; to load the weird format that someone (or you) decided to store it with.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;One of the most common data formats for classifiers is to have a directory with subfolders, representing classes, and files in those subfolders, representing examples, like the one below.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_0/file1.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_0/file2.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_0/...&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_1/file3.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_1/file4.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_2/file5.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;folder/class_2/...&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;There is a built-in way to load this kind of datasets - does not matter if the data you have are images, text files or something else - just use &lt;code&gt;DatasetFolder&lt;/code&gt; (&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/vision/0.8/datasets.html#datasetfolder&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/vision/0.8/datasets.html#datasetfolder&#34;&gt;https://pytorch.org/vision/0.8/datasets.html#datasetfolder&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;). Surprisingly, this class is a part of &lt;code&gt;torchvision&lt;/code&gt; package, not the core PyTorch. The class super comprehensive - you can filter files from the folder, load them using custom code and transform the raw files on the fly. Example:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.datasets&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DatasetFolder&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pathlib&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Path&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# I have text files in this folder&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DatasetFolder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/Users/marcin/Dev/tmp/my_text_dataset&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;read_text&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;extensions&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;.txt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;#only load .txt files&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transform&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;text&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;text&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# only take first 100 characters&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Everything you need is already there&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;class_to_idx&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;20&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;novels&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;thrillers&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;novels&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;thrillers&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;})&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you&amp;rsquo;re working with images, there is also a &lt;code&gt;torchvision.datasets.ImageFolder&lt;/code&gt; class, which bases on the &lt;code&gt;DatasetLoader&lt;/code&gt; and it&amp;rsquo;s preconfigured to load images.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;2-stop-using-todevice-that-much-zeros_like--ones_like-etc&#34;&gt;2. Stop using &lt;code&gt;.to(device)&lt;/code&gt; that much: &lt;code&gt;zeros_like&lt;/code&gt; / &lt;code&gt;ones_like&lt;/code&gt; etc.&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve read a lot fo PyTorch code from various GitHub repositories. What irritates me the most is that almost in every repo there is a lot of &lt;code&gt;*.to(device)&lt;/code&gt; lines, which put the data from CPU to GPU or the other way around. Such lines usually occur in a lot of quick-and-dirty repos or beginner tutorials. I highly encourage of implementing such operations as little as possible and rely on the built-in PyTorch functionality that does that automatically. Putting those &lt;code&gt;.to(device)&lt;/code&gt; lines here and there usually leads to either degraded performance or PyTorch-particioners&amp;rsquo; favourite exception:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;code&gt;Expected object of device type cuda but got device type cpu&lt;/code&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Obviously, &lt;strong&gt;there are some cases when you just can&amp;rsquo;t get around it&lt;/strong&gt;, but most (if not all) of the trivial cases are covered. One of the examples is initialization of zeros/ones/random tensors that you might need in your custom loss - as the training of deep neural networks usually happens on GPU, model&amp;rsquo;s output is already on &amp;ldquo;cuda&amp;rdquo; device, but you now need to have another tensor of zeros/ones also be on &amp;ldquo;cuda&amp;rdquo; device to do operations on it. This is where &lt;code&gt;*_like&lt;/code&gt; operations from PyTorch come in handy:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# on any device, if it&amp;#39;s cuda then my_zeros will also be on cuda&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_zeros&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zeros_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output_from_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Under the hood, what PyTorch does is it invokes the following operation:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_zeros&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layout&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layout&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;device&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;my_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;device&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;so everything is set properly, and you decrease the probability of bugs in your code. Built-in operations include:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zeros_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ones_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;randn_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;randint_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;empty_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;full_like&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;3-register-buffer-aka-nnmoduleregister_buffer&#34;&gt;3. Register Buffer (a.k.a &lt;code&gt;nn.Module.register_buffer&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This is a next stop on my crusade to discourage people from using &lt;code&gt;.to(device)&lt;/code&gt; everywhere. Sometimes your model or loss function needs to have parameters that are set upfront and are used when &lt;code&gt;forward&lt;/code&gt; pass is invoked - for instance it can be a &amp;ldquo;weight&amp;rdquo; parameter, which scales the loss or some fixed tensor that is not changing but it&amp;rsquo;s used every time. For this kind of scenarios use &lt;code&gt;nn.Module.register_buffer&lt;/code&gt; method, which tells PyTorch to store the values you pass to it within the module and to move those values with the module. If you initialize your module and then move it to GPU, those values will also be automatically moved. Moreover - if you save your module&amp;rsquo;s state - the buffers will also be saved!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once registered, the values can be accessed in the &lt;code&gt;forward&lt;/code&gt; function just like any other module&amp;rsquo;s property.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ModuleWithCustomValues&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weights&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;alpha&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;register_buffer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;weights&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weights&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;register_buffer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;alpha&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;alpha&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weights&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;alpha&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;m&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ModuleWithCustomValues&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weights&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;alpha&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1e-4&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.23&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.56&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.2301&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;9.1201&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;4-built-in-identity&#34;&gt;4. Built-in &lt;code&gt;Identity()&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Sometimes when you play with transfer learning you will need to replace some layers with 1:1 mapping, which boils down to implemeting a &lt;code&gt;nn.Module&lt;/code&gt; with the only purpose or returning the input value. PyTorch has this class built-in: &lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.nn.Identity.html?highlight=identity#identity&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.nn.Identity.html?highlight=identity#identity&#34;&gt;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.nn.Identity.html?highlight=identity#identity&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Example - you want to get image representation from a pre-trained &lt;code&gt;ResNet50&lt;/code&gt; just before the classification layer. Here is how to do this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.models&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resnet50&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resnet50&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fc&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Identity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;last_layer_output&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;224&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;224&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;last_layer_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2048&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;5-pairwise-distances-torchcdist&#34;&gt;5. Pairwise distances: &lt;code&gt;torch.cdist&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;The next time you will encounter a problem of calculating all-pairs euclidean (or in general: a p-norm) distance between two tensors, remember about &lt;code&gt;torch.cdist&lt;/code&gt;. It does exactly that and also automatically uses matrix multiplication when euclidean distance is used, giving a performance boost.&lt;br/&gt;Docs: &lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.cdist.html#torch-cdist&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.cdist.html#torch-cdist&#34;&gt;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.cdist.html#torch-cdist&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# batches don&amp;#39;t have to be equal&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cdist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.4142&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8284&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.2426&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.4142&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8284&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.2426&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.6569&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8284&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.2426&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.6569&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;7.0711&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Performance of without and with matrix multiplications - it&amp;rsquo;s over 2x faster on my machine when using mm.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cdist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;compute_mode&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;donot_use_mm_for_euclid_dist&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;em&gt;867 µs ± 142 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cdist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;points2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;em&gt;417 µs ± 52.9 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;6-cosine-similarity-fcosine_similarity&#34;&gt;6. Cosine similarity: &lt;code&gt;F.cosine_similarity&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Staying within the same topic as in the last point - calculating distances - euclidean distance is not always the thing you need. When working with vectors, usually the cosine similarity is the metric of choice. PyTorch has a built-in implementation of cosine similarity too.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.nn.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.05&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cosine_similarity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector3&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cosine_similarity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9988&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;batched-cosine-similarity-in-pytorch&#34;&gt;Batched cosine similarity in PyTorch&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.nn.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_of_vectors&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cosine_similarity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_of_vectors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_of_vectors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6922&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6480&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6789&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6922&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7143&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7172&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6480&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7143&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7312&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6789&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7172&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7312&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;7-normalizing-vectors-fnormalize&#34;&gt;7. Normalizing vectors: &lt;code&gt;F.normalize&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Last point still loosely connected to vectors and distances is normalization: usually it&amp;rsquo;s used to improve the stability of calculation, by changing the magnitude of the vector. The most commonly used normalization is L2 one and can be applied in PyTorch as follows:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;99.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;512.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;123.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;6.66&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_vector&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_vector&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.8476e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;9.5552e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.2955e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.8662e-04&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.2429e-02&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;The old way of doing normalization in PyTorch was:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;99.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;512.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;123.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;6.66&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_vector&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vector&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_vector&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.8476e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;9.5552e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.2955e-01&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.8662e-04&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.2429e-02&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;batched-l2-normalization-in-pytorch&#34;&gt;Batched L2 normalization in PyTorch&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_of_vectors&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_batch_of_vectors&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_of_vectors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_batch_of_vectors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;norm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalized_batch_of_vectors&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# all vectors will have length of 1.0&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;8-linear-layer--chunking-trick-torchchunk&#34;&gt;8. Linear layer + chunking trick (&lt;code&gt;torch.chunk&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This is a creative trick I&amp;rsquo;ve found recently &lt;a href=&#34;https://github.com/lucidrains/nystrom-attention/blob/c0f94ed767bed4c87021dfcc32fa77f139a09677/nystrom_attention/nystrom_attention.py#L79&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;here&lt;/a&gt;. Let&amp;rsquo;s say you want to map your input into &lt;strong&gt;N&lt;/strong&gt; different linear projections. You can do this by creating &lt;strong&gt;N&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;nn.Linear&lt;/code&gt; layers and doing forward pass with all &lt;strong&gt;N&lt;/strong&gt; of them OR you can create a single linear layer, do one forward pass and just chunk the output into &lt;strong&gt;N&lt;/strong&gt; pieces. This method usually leads to higher performance, so it&amp;rsquo;s a nice trick to remember.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1024&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;128&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;128&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;128&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;one_layer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;128&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layers&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;](&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layers&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;](&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o3&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layers&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;](&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;em&gt;289 µs ± 30.8 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;o3&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;chunk&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;one_layer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;em&gt;202 µs ± 8.09 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)&lt;/em&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;9-masked-select-torchmasked_select&#34;&gt;9. Masked select (&lt;code&gt;torch.masked_select&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Sometimes you will need to do your calculations only on some portion of the input tensors. To give you an example: you want to calculate loss only on the tensors that fulfuill some condition. In order to do so, just use &lt;code&gt;torch.masked_select&lt;/code&gt; - note that this operation can be used when gradient is required too.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rand&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad_&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mask&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;masked_select&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0582&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7170&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7713&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9458&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.2597&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6711&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.2828&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.2232&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1981&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7170&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7713&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9458&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6711&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;grad_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MaskedSelectBackward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;applying-mask-on-tensor-directly&#34;&gt;Applying mask on tensor directly&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Similar behaviour can be achiveded by using mask as an &amp;ldquo;indexer&amp;rdquo; of the input tensor.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7170&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7713&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9458&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6711&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;grad_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;IndexBackward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Sometimes, a desirable solution is to fill all &lt;code&gt;False&lt;/code&gt; values from mask with zeros, which can be done like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mask&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7170&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.7713&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9458&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6711&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;grad_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MulBackward0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;10-conditional-tensors-with-torchwhere&#34;&gt;10. Conditional tensors with &lt;code&gt;torch.where&lt;/code&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This functions comes in handy when you want to combine two tensors with the condition - if it&amp;rsquo;s true, then take element from first tensor, if it&amp;rsquo;s false - take from the second one.&lt;br/&gt;Docs: &lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.where.html#torch.where&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.where.html#torch.where&#34;&gt;https://pytorch.org/docs/1.7.1/generated/torch.where.html#torch.where&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;condition_or_mask&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;lt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;where&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;condition_or_mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;grad_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SWhereBackward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;11-filling-tensors-with-values-at-given-positions-tensorscatter&#34;&gt;11. Filling tensors with values at given positions (&lt;code&gt;Tensor.scatter&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Use case for this function is the following - you want to fill one tensor with values from another tensor at given indices. It&amp;rsquo;s simpler to understand on a 1D tensor, so I will show it first and then proceed to the more advanced example.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scatter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;The above example is simple, but now see what happens if you change index to &lt;code&gt;index = torch.tensor([0, 1, 4])&lt;/code&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scatter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;It&amp;rsquo;s counter-intuitive why the last value is now &lt;code&gt;-3&lt;/code&gt;, right? This is the clou of the PyTorch &lt;code&gt;scatter&lt;/code&gt; function. The &lt;code&gt;index&lt;/code&gt; variable says at which position from &lt;code&gt;data&lt;/code&gt; tensor should the &lt;code&gt;i-th&lt;/code&gt; value from the &lt;code&gt;values&lt;/code&gt; tensor be placed. I hope the below plain python equivalent of this operation will shed more light:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_orig&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scattered&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_orig&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scatter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_orig&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;clone&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx_in_values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;where_to_put_the_value&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;enumerate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;what_value_to_put&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx_in_values&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;where_to_put_the_value&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt; 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   &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zeros&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;index&lt;/span&gt; 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Image interpolation within network (&lt;code&gt;F.interpolate&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;When I was learning PyTorch it surprised me that you can actually resize the image (&lt;strong&gt;or any intermediate tensor&lt;/strong&gt;) within the forward pass and maintain the gradient flow. This method is especially useful when working with CNNs and GANs.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# image from https://commons.wikimedia.org/wiki/File:A_female_British_Shorthair_at_the_age_of_20_months.jpg&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;open&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;./cat.jpg&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/pytorch-13-features/output_45_0.png&#34; title=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34; alt=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34;/&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;interpolate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# batch of size 1&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mode&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;bilinear&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scale_factor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;align_corners&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;squeeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# remove batch dimension&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/pytorch-13-features/output_46_0.jpg&#34; title=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34; alt=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34;/&gt;&#xA;&lt;p&gt;See how the gradient flow is preserved:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;interpolate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad_&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mode&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;bicubic&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scale_factor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;align_corners&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[[[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9216&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9216&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9216&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8361&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8272&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8219&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9214&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9214&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9214&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8361&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8272&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8219&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9212&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9212&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9212&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8361&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8272&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8219&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3592&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3486&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3421&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3566&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3463&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3400&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9098&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3550&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3449&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3387&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6627&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6627&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6627&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5380&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5292&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5238&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6626&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6626&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6626&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5380&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5292&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5238&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6623&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6623&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6623&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5380&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5292&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5238&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3631&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3525&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3461&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3605&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3502&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3439&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.6196&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3589&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3488&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3426&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4353&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4353&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4353&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1913&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1835&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1787&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4352&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4352&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4352&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1913&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1835&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1787&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4349&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4349&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.4349&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1913&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1835&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1787&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3827&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3721&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3657&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3801&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3698&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3635&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3333&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3785&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3684&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3622&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]]]],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;grad_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;UpsampleBicubic2DBackward1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;13-making-grid-of-images-torchvisionutilsmake_grid&#34;&gt;13. Making grid of images (&lt;code&gt;torchvision.utils.make_grid&lt;/code&gt;)&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;There is no need to copy-paste the code using matplotlib or some external libraries in order to display a grid of images when working with PyTorch and torchvision. Just use &lt;code&gt;torchvision.utils.make_grid&lt;/code&gt;!&lt;br/&gt;Docs: &lt;a href=&#34;https://pytorch.org/vision/0.8/utils.html&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch.org/vision/0.8/utils.html&#34;&gt;https://pytorch.org/vision/0.8/utils.html&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.utils&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;make_grid&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.transforms.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;PIL&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Image&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;open&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;./cat.jpg&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;make_grid&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;img&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;         &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nrow&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# number of images in single row&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;         &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# &amp;#34;frame&amp;#34; size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;     &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/pytorch-13-features/output_50_0.jpg&#34; title=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34; alt=&#34;PyTorch torchvision make_grid tutorial&#34;/&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;summary&#34;&gt;Summary&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I hope my post will help you in your journey to master PyTorch. Please share if you like it and don&amp;rsquo;t hesitate to ask questions in comments!&lt;/p&gt;&#xA;</description>
    </item>
    <item>
      <title>Using ResNet for MNIST in PyTorch 1.7</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/pytorch-resnet-mnist-jupyter-notebook-2021/</link>
      <pubDate>Sat, 30 Jan 2021 16:00:00 +0000</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/pytorch-resnet-mnist-jupyter-notebook-2021/</guid>
      <category>pytorch</category>
      <category>python</category>
      <category>neural-networks</category>
      <category>computer-vision</category>
      <category>deep-learning</category>
      <description>&lt;p&gt;This short post is a refreshed version of my &lt;a title=&#34;ResNet for Pytorch 1.0&#34; href=&#34;https://zablo.net/blog/post/using-resnet-for-mnist-in-pytorch-tutorial/&#34;&gt;early-2019 post&lt;/a&gt; about adjusting ResNet architecture for use with well known MNIST dataset. The goal of this post is to provide refreshed overview on this process for the beginners. Treat is a tutorial how to train a MNIST digits classifier using PyTorch 1.7 and Torchvision.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Tutorial on how to train &lt;strong&gt;ResNet for MNIST&lt;/strong&gt; using &lt;strong&gt;PyTorch&lt;/strong&gt;, updated for 2021. Link to google colab at the bottom.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;script async src=&#34;https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js&#34;&gt;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;ins class=&#34;adsbygoogle&#34;&#xA;style=&#34;display:block; text-align:center;&#34;&#xA;data-ad-layout=&#34;in-article&#34;&#xA;data-ad-format=&#34;fluid&#34;&#xA;data-ad-client=&#34;ca-pub-0239619327367052&#34;&#xA;data-ad-slot=&#34;3983067723&#34;&gt;&lt;/ins&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;script&gt;&#xA;     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});&#xA;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;use-resnet-from-torchvision&#34;&gt;Use ResNet from torchvision&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you&amp;rsquo;re new to PyTorch, then you should know that there is an official PyTorch library dedicated for computer vision problems - Torchvision. It provides stable and well tested implementation of various network architectures, including: ResNets in many variants (ResNet-18, ResNet-34, ResNet-51 and so on), ShuffleNets, MobileNets as well as many other ResNet-related ones, that improve the original architecture e.g. ResNeXt.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Torchvision also weights for those networks that are trained on ImageNet dataset and are ready to use for transfer learning. In this tutorial, we will be training ResNet-18 from scratch, as digit images from MNIST dataset are really different from the images included in the ImageNet.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.models&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resnet18&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resnet18&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# MNIST has 10 classes&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;The overall model architecture looks like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Conv2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kernel_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bn1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BatchNorm2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;eps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1e-05&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;momentum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;affine&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dilation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ceil_mode&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Skipped for brevity&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layer1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layer2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layer3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layer4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;...&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;avgpool&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AdaptiveAvgPool2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;output_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;in_features&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out_features&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;In order to adapt this architecture for MNIST there is one more thing required - input layer needs to accept single channel instead of 3 (MNIST images are single-channel = grayscale, whereas ImageNet are 3-channels = RGB).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Conv2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kernel_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;And it&amp;rsquo;s done! No more modifications are required.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;load-the-dataset&#34;&gt;Load the dataset&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Besides the models, Torchvision also gives you access to a lot of well known computer vision datasets, including MNIST - it will automatically download the dataset for you and provide you with PyTorch&amp;rsquo;s &lt;code&gt;Dataset&lt;/code&gt; abstraction that it&amp;rsquo;s ready to use.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_ds&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;mnist&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_ds&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;mnist&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_dl&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shuffle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_dl&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;do-not-write-training-loops-in-pytorch&#34;&gt;Do not write training loops in PyTorch&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;In the previous post, I&amp;rsquo;ve showed the training loop boiler plate for PyTorch. Back in early 2019 there were no well established libraries for trianing PyTorch models. Fortunately, in the early 2021 there are plenty. One of them is &lt;code&gt;PyTorch Lightning&lt;/code&gt;. The minimal code is as follows:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning.core.decorators&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;auto_move_data&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ResNetMNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LightningModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# define model and loss&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resnet18&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Conv2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kernel_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CrossEntropyLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;nd&#34;&gt;@auto_move_data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# this decorator automatically handles moving your tensors to GPU if required&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.005&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNetMNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;gpus&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# use one GPU&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# set number of epochs&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress_bar_refresh_rate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;20&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# set to &amp;gt;= 20 if running in Google Colab&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fit&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_dl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; Name  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; Type             &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; Params&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;-------------------------------------------&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; model &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; ResNet           &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; 11.2 M&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; loss  &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; CrossEntropyLoss &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;0&lt;/span&gt;     &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;-------------------------------------------&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Epoch 0: 100% 938/938 &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt;00:21&amp;lt;00:00, 43.77it/s, &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;0.116&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;And it&amp;rsquo;s done! Now, save the model so that it can be used later for inference.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save_checkpoint&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;resnet18_mnist.pt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;inference-with-pytorch-lightning&#34;&gt;Inference with PyTorch Lightning&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;The infernce code is pretty straightforward. I&amp;rsquo;ve only added &lt;code&gt;tqdm&lt;/code&gt; so that it reports the progress.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tqdm.autonotebook&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tqdm&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;get_prediction&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LightningModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;freeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# prepares model for predicting&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;probabilities&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;softmax&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;predicted_class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;argmax&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;probabilities&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;predicted_class&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;probabilities&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;inference_model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNetMNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;load_from_checkpoint&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;resnet18_mnist.pt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;map_location&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;cuda&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Loop through any data&amp;hellip;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tqdm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;iter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_dl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_dl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;extend&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;preds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;probs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;get_prediction&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;inference_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;extend&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;preds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cpu&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;())&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&amp;hellip;and get the final classification report:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;sklearn.metrics&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classification_report&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classification_report&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;digits&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;              &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;precision&lt;/span&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;recall&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;f1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;score&lt;/span&gt;   &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;support&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.963&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.996&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;980&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.991&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.993&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.992&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1135&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.974&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.980&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.977&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1032&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.994&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.975&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.985&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1010&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.990&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.981&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.985&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;982&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.974&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.976&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.975&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;892&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;6&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.975&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.981&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.978&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;958&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.966&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.984&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.975&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1028&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;8&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.977&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.963&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.970&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;974&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;           &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;9&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.988&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.960&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.974&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1009&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accuracy&lt;/span&gt;                          &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10000&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;   &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;macro&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;avg&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10000&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weighted&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;avg&lt;/span&gt;      &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.979&lt;/span&gt;     &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10000&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;ins class=&#34;adsbygoogle&#34;&#xA;style=&#34;display:block; text-align:center;&#34;&#xA;data-ad-layout=&#34;in-article&#34;&#xA;data-ad-format=&#34;fluid&#34;&#xA;data-ad-client=&#34;ca-pub-0239619327367052&#34;&#xA;data-ad-slot=&#34;9430829356&#34;&gt;&lt;/ins&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;script&gt;&#xA;     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});&#xA;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;summary&#34;&gt;Summary&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I hope you find this post useful for your first steps with neural networks and PyTorch. Do not hesitate to comment and / or ask any questions.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links--resources&#34;&gt;Additional links &amp;amp; resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;Jupyter notebook for this post in &lt;a href=&#39;https://zablo.net/links/pytorch-resnet-mnist-notebook-link?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=google-colab-link&#39; target=&#39;_blank&#39;&gt;Google Colab&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;GitHub repo with this notebook: &lt;a href=&#39;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&#39; target=&#39;_blank&#39;&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&#34;&gt;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;</description>
    </item>
    <item>
      <title>Understanding &amp; implementing SimCLR in PyTorch - an ELI5 guide</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/understanding-implementing-simclr-guide-eli5-pytorch/</link>
      <pubDate>Mon, 27 Jul 2020 14:57:48 +0200</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/understanding-implementing-simclr-guide-eli5-pytorch/</guid>
      <category>pytorch</category>
      <category>simclr</category>
      <category>deep-learning</category>
      <category>computer-vision</category>
      <category>machine-learning</category>
      <category>neural-networks</category>
      <category>embeddings</category>
      <description>&lt;p&gt;Transfer learning and pre-training schemas for both NLP and Computer Vision have gained a lot of attention in the last months. Research showed that carefully designed unsupervised/self-supervised training can produce high quality base models and embeddings that greatly decrease the amount of data needed to obtain good classification models downstream. This approach becomes more and more important as the companies collect a lot of data from which only a fraction can be labelled by humans - either due to large cost of labelling process or due to some time constraints.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I explore SimCLR pre-training framework proposed by Google in &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/simclr-arxiv-2002.05709/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=SimCLR-arxiv&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;this arxiv paper&lt;/a&gt;. I will explain the SimCLR and its contrastive loss function step by step, starting from naive implementation in PyTorch, followed by faster, vectorized one. Then I will show how to use SimCLR&amp;rsquo;s pre-training routine to first build image embeddings using EfficientNet network architecture and finally I will show how to build a classifier on top of it.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This post covers:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;understanding the SimCLR framework with code samples in PyTorch&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;from scratch explanation &amp;amp; implementation of SimCLR&amp;rsquo;s loss function (NT-Xent) in PyTorch&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;pre-training image embeddings using EfficientNet architecture&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;training classifier by using transfer learning from the pre-trained embeddings&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;understanding-simclr-framework&#34;&gt;Understanding SimCLR framework&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;In general, SimCLR is &lt;i&gt;a simple framework for contrastive learning of visual representations&lt;/i&gt;. It&amp;rsquo;s not any new framework for deep learning, it&amp;rsquo;s a set of fixed steps that one should follow in order to train image embeddings of good quality.&#xA;I drew a schema which explains the flow and the whole representation learning process (click to zoom).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;div class=&#34;mfp-play-wrapper&#34;&gt;&#xA;&lt;a class=&#34;video-hover mfp-gif&#34; href=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/simclr-schema.gif&#34; title=&#34;SimCLR Framework Schema - Marcin Zabłocki blog&#34;&gt;&#xA;&lt;div&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/simclr-schema-background.jpg&#34; alt=&#34;SimCLR (PyTorch) Framework Schema - Marcin Zabłocki blog&#34; title=&#34;SimCLR Framework Schema - Marcin Zabłocki blog&#34;&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/a&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;p&gt;The flow is as follows (from left to right):&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;Take an input image&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Prepare 2 random augmentations on the image, including: rotations, hue/saturation/brightness changes, zooming, cropping, etc. The range of augmentations as well as analysis which ones work best are discussed in detail in the paper.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Run a deep neural network (preferably convolutional one, like ResNet50) to obtain image representations (embeddings) for those augmented images.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Run a small fully connected linear neural network to project embeddings into another vector space.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Calculate contrastive loss and run backpropagation through both networks. Contrastive loss decreases when projections coming from the same image are similar. The similarity between projections can be arbitrary, here I will use cosine similarity, same as in the paper.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;contrastive-loss-function&#34;&gt;Contrastive loss function&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;theory-behind-contrastive-loss-function&#34;&gt;Theory behind contrastive loss function&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;One can reason about contrastive loss function form two angles:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;Contrastive loss decreases when projections of augmented images coming from the same input image are similar.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;For two augmented images: (i), (j) (coming from the same input image - I will call them &amp;ldquo;positive&amp;rdquo; pair later on), the contrastive loss for (i) tries to identify (j) among other images (&amp;ldquo;negative&amp;rdquo; examples) that are in the same batch .&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;p&gt;Formal definition of the loss for pair of positive examples (i) and (j) defined as:&#xA;&lt;img class=&#34;fig-66&#34; src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/contrastive-loss-lij-opt.gif&#34;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;The final loss is an arithmetic mean of the losses for all positive pairs in the batch:&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/contrastive-loss-sum.png&#34;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;(keep in mind that the indexing in &lt;i&gt;l(2k-1, 2k) + l(2k, 2k-1)&lt;/i&gt; is purely dependent on how you implement the loss - I find it easier to understand when I reason about them as &lt;i&gt;l(i,j) + l(j,i)&lt;/i&gt;).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;contrastive-loss-function---implementation-in-pytorch-eli5-version&#34;&gt;Contrastive loss function - implementation in PyTorch, ELI5 version&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;It&amp;rsquo;s much easier to implement the loss function without vectorization first and then follow up with the vectorization phase.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.nn.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ContrastiveLossELI5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;register_buffer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;temperature&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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       emb_i and emb_j are batches of embeddings, where corresponding indices are pairs&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        z_i, z_j as per SimCLR paper&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        &amp;#34;&amp;#34;&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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           &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;denominator&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;one_for_not_i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:]&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Denominator&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;denominator&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_ij&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;log&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;numerator&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;denominator&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;loss(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_ij&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\n&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_ij&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;squeeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;l_ij&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;l_ij&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h4 id=&#34;explanation&#34;&gt;Explanation&lt;/h4&gt;&#xA;&lt;p&gt;Contrastive loss needs to know the batch size and &lt;code&gt;temperature&lt;/code&gt; (scaling) parameter. You can find details about setting the optimal &lt;code&gt;temperature&lt;/code&gt; parameter in the paper.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;My implementation of the &lt;code&gt;forward&lt;/code&gt; of the contrastive loss takes two parameters. First one will be a batch projection of images after first augmentation, the second will be a batch projection of images after second augmentation.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Projections needs to be normalized first, hence:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_j&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;All representations are concatenated together in order to efficiently calculate cosine similarities between each image pair.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;representations&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cat&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cosine_similarity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;representations&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;representations&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Next is the naive implementation of &lt;i&gt;l(i,j)&lt;/i&gt; for clarity and easiness of understanding. The code bellow almost directly implements the equation:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;img class=&#34;fig-66&#34; src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/contrastive-loss-lij.png&#34;/&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;l_ij&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_i_&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_j_&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;representations&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;representations&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sim_i_j&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;numerator&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sim_i_j&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;one_for_not_i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ones&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt; 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class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt; 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&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;k&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;N&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now, let&amp;rsquo;s run it with &lt;code&gt;verbose&lt;/code&gt; mode to see what&amp;rsquo;s inside.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_eli5&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ContrastiveLossELI5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_eli5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Similarity matrix&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([[&lt;/span&gt; 1.0000, -0.1240,  0.9648,  0.8944, -0.0948,  0.9679&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;,&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt;-0.1240,  1.0000, -0.3807,  0.3328,  0.9996, -0.3694&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;,&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt; 0.9648, -0.3807,  1.0000,  0.7452, -0.3534,  0.9999&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;,&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt; 0.8944,  0.3328,  0.7452,  1.0000,  0.3604,  0.7533&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;,&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt;-0.0948,  0.9996, -0.3534,  0.3604,  1.0000, -0.3419&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]&lt;/span&gt;,&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;[&lt;/span&gt; 0.9679, -0.3694,  0.9999,  0.7533, -0.3419,  1.0000&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;]])&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;0, 3&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.8944272398948669&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;0&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;0., 1., 1., 1., 1., 1.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;9.4954&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;0,3&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;1.3563847541809082&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;3, 0&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.8944272398948669&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;3&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;1., 1., 1., 0., 1., 1.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;9.5058&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;3,0&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;1.357473373413086&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;1, 4&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.9995677471160889&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;1., 0., 1., 1., 1., 1.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;6.3699&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;1,4&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.8520082831382751&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;4, 1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.9995677471160889&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;4&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;1., 1., 1., 1., 0., 1.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;6.4733&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;4,1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.8681114912033081&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2, 5&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.9999250769615173&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;2&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;1., 1., 0., 1., 1., 1.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;8.8348&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2,5&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;1.1787779331207275&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;sim&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;5, 2&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;0.9999250769615173&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;1&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;{&lt;/span&gt;k!&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;5&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;}&lt;/span&gt; tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;([&lt;/span&gt;1., 1., 1., 1., 1., 0.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Denominator tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;8.8762&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;loss&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;5,2&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)=&lt;/span&gt;1.1834462881088257&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;1.1327&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;A few things happened there, but by going back and forward between the verbose logs and the equation, everything should become clear.&#xA;The indexing jumps by batch size (first &lt;code&gt;l(0,3), l(3,0)&lt;/code&gt; then &lt;code&gt;l(1,4), l(4,1)&lt;/code&gt; because of the way the similarity matrix was constructed. First row of the &lt;code&gt;similarity_matrix&lt;/code&gt; is:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1240&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9648&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.8944&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0948&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.9679&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Remember the input:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;code&gt;1.0000&lt;/code&gt; is the cosine similarity between &lt;code&gt;I[0] and I[0]&lt;/code&gt; (&lt;code&gt;[1.0, 2.0] and [1.0, 2.0]&lt;/code&gt;)&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;code&gt;-0.1240&lt;/code&gt; is the cosine similarity between &lt;code&gt;I[0] and I[1]&lt;/code&gt; (&lt;code&gt;[1.0, 2.0] and [3.0, -2.0]&lt;/code&gt;)&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;code&gt;-0.0948&lt;/code&gt; is the cosine similarity between &lt;code&gt;I[0] and J[2]&lt;/code&gt; (&lt;code&gt;[1.0, 2.0] and [2.8, -1.75]&lt;/code&gt;)&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&amp;hellip; and so on.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Let&amp;rsquo;s see if the loss decreases if the similarity between first image projection increases:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]])&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# note the change&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ContrastiveLossELI5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;tensor&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;1.0996&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Indeed the loss decreases! Now I will follow up with the vectorized implementation.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;contrastive-loss-function---implementation-in-pytorch-vectorized-version&#34;&gt;Contrastive loss function - implementation in PyTorch, vectorized version&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Performance of naive implementation is really poor (mostly due to manual loop), see the results:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss_eli5&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ContrastiveLossELI5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;verbose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss_eli5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;838&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;23.8&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;per&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loop&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dev&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;of&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;runs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loops&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;each&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once I understood the internals of the loss, it&amp;rsquo;s easy to vectorize it and remove the manual loop:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ContrastiveLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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           &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_j&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;#34;&amp;#34;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        emb_i and emb_j are batches of embeddings, where corresponding indices are pairs&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        z_i, z_j as per SimCLR paper&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        &amp;#34;&amp;#34;&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_i&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb_i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;z_j&lt;/span&gt; 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       &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;denominator&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;negatives_mask&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;exp&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;similarity_matrix&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;temperature&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_partial&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;log&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nominator&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;denominator&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_partial&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ContrastiveLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;item&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss_eli5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;item&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;The difference should be zero or close to zero (&amp;lt; 1e-6 due to fp arithmetics). Performance comparison:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;3.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.75&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4.7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss_eli5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;918&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;60.2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;per&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loop&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dev&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;of&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;runs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loops&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;each&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;%%&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;timeit&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;contrastive_loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;I&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;J&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;272&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;9.18&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;µs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;per&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loop&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;err&#34;&gt;±&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dev&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;of&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;runs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loops&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;each&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Almost 4x improvement, it works.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;pre-training-image-embeddings-using-simclr-with-efficientnet&#34;&gt;Pre-training image embeddings using SimCLR with EfficientNet&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once the loss function is established and understood it&amp;rsquo;s time to make a good use of it. I will pre-train image embeddings using EfficientNet architecture, following the SimCLR framework. For convenience, I&amp;rsquo;ve implemented a few utility functions and classes that I will explain briefly below. The training code is structured using PyTorch-Lightning.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;I will use a great EfficientNet [&lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/efficientnet-arxiv-1905.11946/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=EfficientNet-arxiv&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;https://arxiv.org/abs/1905.11946&lt;/a&gt;] implementation by &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/github-lukemelas-efficientnet-pytorch/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=EfficientNet-GitHub&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;Luke Melas-Kyriazi from GitHub&lt;/a&gt;, already pre-trained on ImageNet (transfer learning inception!). The dataset I choose is &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/stl10-dataset/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=STL10&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;STL10&lt;/a&gt; (from &lt;code&gt;torchvision&lt;/code&gt;) as it contains both training and unlabeled splits for unsupervised / self-supervised learning tasks.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;My goal here is to demonstrate the whole SimCLR flow from start to the end. I had no intent to reach new SOTA with the presented configuration.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;utility-functions-for-image-augmentations&#34;&gt;Utility functions for image augmentations&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Training with SimCLR produces good image embeddings that are not affected by image transformations - this is because during training, various data augmentations are done to force the network to understand the contents of the images regardless of i.e color of the image or the position where the object in the image is placed.&#xA;SimCLR&amp;rsquo;s authors say that &lt;em&gt;composition of data augmentations plays a critical role in defining effective predictive tasks&lt;/em&gt; and also &lt;em&gt;contrastive learning needs stronger data augmentation than supervised learning&lt;/em&gt;. To sum this up: when pre-training the image embeddings it&amp;rsquo;s good to make this task difficult for the network to learn by strongly augmenting the images in order to generalize better afterwards.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;I strongly advise to read the SimCLR&amp;rsquo;s paper and it&amp;rsquo;s appendix as they did ablation studies on which data augmentations bring the best effects on the embeddings.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;To keep this blog-post simple to go through, I will mostly use built-in Torchvision&amp;rsquo;s data augmentations , with one additional one - random resized rotation.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;random_rotate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rotate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;choice&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;90&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;180&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;270&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ResizedRotation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;():&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;output_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ang&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;180.0&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__call__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;w&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;h&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;new_h&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;abs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;w&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle_to_rad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;90&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)))&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;abs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;h&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;np&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sin&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle_to_rad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;new_w&lt;/span&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;high&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;_&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;low&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;high&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ranges&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ranges&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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   &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.datasets&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;STL10&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.transforms.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;numpy&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;np&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;A brief look on the transformation results:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stl10_unlabeled&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;STL10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;split&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;unlabeled&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;123&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random_resized_rotation&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;WrapWithRandomParams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResizedRotation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;360.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random_resized_rotation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;resize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stl10_unlabeled&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_35_0.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;automatic-data-augmentation-wrapper&#34;&gt;Automatic data augmentation wrapper&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I&amp;rsquo;ve also implemented a utility dataset wrapper that automatically applies random data augmentations every time when the image is retrieved. It can be easily used with any image dataset as long as it follows the simple interface of returning &lt;code&gt;tuple&lt;/code&gt; with &lt;code&gt;(PIL Image, anything)&lt;/code&gt;. This wrapper can be set to return a deterministic transformation with the &lt;code&gt;debug&lt;/code&gt; flag set to &lt;code&gt;True&lt;/code&gt;. Note that there is a &lt;code&gt;preprocess&lt;/code&gt; step that applies &lt;code&gt;ImageNet&lt;/code&gt;-originated data standardization as I&amp;rsquo;m using already pre-trained EfficientNet.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.utils.data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SubsetRandomSampler&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SequentialSampler&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;random&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;PretrainingDatasetWrapper&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;target_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;96&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;debug&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;debug&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;debug&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;target_size&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;target_size&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;debug&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;DATASET IN DEBUG MODE&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# I will be using network pre-trained on ImageNet first, which uses this normalization.&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Remove this, if you&amp;#39;re training from scratch or apply different transformations accordingly&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;preprocess&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Compose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ToTensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.485&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.456&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.406&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.229&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.224&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.225&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random_resized_rotation&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;WrapWithRandomParams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;lambda&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResizedRotation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;angle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;target_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;360.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;randomize&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Compose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RandomResizedCrop&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;target_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scale&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ratio&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;2.0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RandomChoice&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RandomHorizontalFlip&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Lambda&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random_rotate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RandomApply&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;random_resized_rotation&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.33&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RandomApply&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transforms&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ColorJitter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;brightness&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; 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alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_41_0.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;raw&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_42_0.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tvf&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to_pil_image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;raw&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_43_0.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;simclr-neural-network-for-embeddings&#34;&gt;SimCLR neural network for embeddings&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I define the &lt;code&gt;ImageEmbedding&lt;/code&gt; neural network which is based on &lt;code&gt;EfficientNet-b0&lt;/code&gt; architecture. I swap out the last layer of pre-trained &lt;code&gt;EfficientNet&lt;/code&gt; with identity function and add projection for image embeddings on top of it (following the SimCLR paper) with &lt;code&gt;Linear-ReLU-Linear&lt;/code&gt; layers. It was shown in the paper that the non-linear projection head (i.e &lt;code&gt;Linear-ReLU-Linear&lt;/code&gt;) improves the quality of the embeddings.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;efficientnet_pytorch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;EfficientNet&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ImageEmbedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;       &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;Identity&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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       &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;calculate_embedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embedding&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;calculate_embedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;image&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projection&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projection&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embedding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projection&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Next is the implementation of PyTorch-Lightning-based training module that orchestrates everything together:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;hyper-parameters handling&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;SimCLR ImageEmbedding network&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;STL10 dataset&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;optimizer&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;forward step&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;As the &lt;code&gt;PretrainingDatasetWrapper&lt;/code&gt; I&amp;rsquo;ve implemented returns tuple of: &lt;code&gt;(Image1, Image2), dummy class&lt;/code&gt;, the forward step for this module is straightforward - it needs to produce two batches of embeddings and calculate contrastive loss function:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embX&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projectionX&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embY&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projectionY&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projectionX&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projectionY&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.multiprocessing&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cpu_count&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.optim&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RMSprop&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;ImageEmbeddingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LightningModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;isinstance&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;dict&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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       &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stack&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;val_loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;outputs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;val_loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;log&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;val_loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}}&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;configure_optimizers&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RMSprop&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Initial hyper-parameters. Batch size of 128 works fine with EfficientNet-B0 on GTX1070. Note that I&amp;rsquo;ve limited training dataset to first 10k images from STL10 for convenience of running this blogpost in the form of Jupyter Notebook / Google Colab.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Important! SimCLR greatly benefits from large batch sizes - it should be set to as high value as possible given the GPU / cluster limits.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;argparse&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1e-3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;50&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;160&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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 &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ImageEmbeddingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt; 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     &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;plot&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;show&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;suggest&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;suggestion&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.000630957344480193&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_55_1.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;I also use W&amp;amp;B Logging to keep track of my experiments:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning.loggers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;WandbLogger&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.000630957344480193&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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 &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fit&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Name&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Type&lt;/span&gt;            &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Params&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;------------------------------------------&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ImageEmbedding&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;6&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;M&lt;/span&gt;   &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ContrastiveLoss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt; &lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;After the training completes, embeddings are ready for usage for the downstream tasks.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;image-classifier-on-top-of-simclr-embeddings&#34;&gt;Image classifier on top of SimCLR embeddings&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once the embeddings are trained, they can be used to train the classifier on top of them - either by fine tuning the whole network or by freezing the base network with embeddings and learning linear classifiers on top of it - I show the latter below.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;save-the-weights-of-neural-network-with-embeddings&#34;&gt;Save the weights of neural network with embeddings&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;I save the whole network in a form on a checkpoint. Only the internal part of the network will be used later with the classifier (projection layers will be discarded).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;checkpoint_file&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;efficientnet-b0-stl10-embeddings.ckpt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save_checkpoint&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;checkpoint_file&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;logger&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;experiment&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;log_artifact&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;checkpoint_file&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;model&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;classifier-module&#34;&gt;Classifier module&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Again, I define a custom module - this time it uses already existing embeddings and freezes the base model weights on demand. Note the &lt;code&gt;SimCLRClassifier.embeddings&lt;/code&gt; are only the &lt;code&gt;EfficientNet&lt;/code&gt; part of the whole network used before - the projection head is discarded.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;SimCLRClassifier&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;freeze_base&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings_model_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hidden_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ImageEmbeddingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;load_from_checkpoint&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings_model_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embedding&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;freeze_base&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Freezing embeddings&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;param&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;():&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;param&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;requires_grad&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Only linear projection on top of the embeddings should be enough&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;in_features&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;projection&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;in_features&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                      &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out_features&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;emb&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;classifier-training-code&#34;&gt;Classifier training code&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Classifier training code again uses PyTorch lightning, so I&amp;rsquo;m skipping in-depth explanation.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.optim.lr_scheduler&lt;/span&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}}&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;configure_optimizers&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;RMSprop&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;schedulers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CosineAnnealingLR&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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Additionally, by utilizing good embeddings, only a few epochs are required to reach a good quality classifier with single linear projection.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_cls&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;1e-3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;160&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;freeze_base&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;./efficientnet-b0-stl10-embeddings.ckpt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hidden_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SimCLRClassifierModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_cls&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;logger&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;WandbLogger&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;project&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;simclr-blogpost-classifier&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;logger&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;watch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;due&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;to&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;diverging&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;   &lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_find_cls&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;plot&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;show&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;suggest&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_find_cls&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;suggestion&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.003981071705534969&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/simclr/output_72_1.png&#34; alt=&#34;png&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_cls&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.003981071705534969&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;160&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;freeze_base&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;embeddings_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;./efficientnet-b0-stl10-embeddings.ckpt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hidden_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SimCLRClassifierModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_cls&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fit&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Name&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Type&lt;/span&gt;             &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Params&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-------------------------------------------&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;SimCLRClassifier&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;M&lt;/span&gt;   &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CrossEntropyLoss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;|&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;     &lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;evaluation&#34;&gt;Evaluation&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I define a utility function for evaluating the model using the provided data loader. Note the transfer between GPU and CPU and storing all results in-memory might be not effective for large datasets!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;sklearn.metrics&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classification_report&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;evaluate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;with&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;no_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;():&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;-&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\\&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;|&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;-&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\\&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;|&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;eval&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cuda&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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     0.678     0.709     0.693       &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;800&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;               &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8&lt;/span&gt;      0.868     0.910     0.888       &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;800&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;               &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;9&lt;/span&gt;      0.862     0.801     0.830       &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;800&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        accuracy                          0.759      &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8000&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;       macro avg      0.759     0.759     0.758      &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8000&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    weighted avg      0.759     0.759     0.758      &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8000&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;summary&#34;&gt;Summary&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I hope you find my explanation of the SimCLR framework useful. Feel free to ask anything, comment, play with the notebook and share this post with the ML community!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links-and-resources&#34;&gt;Additional links and resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;SimCLR paper - &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/simclr-arxiv-2002.05709/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=SimCLR-arxiv-footer&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;arxiv.org/pdf/2002.05709.pdf&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;EfficientNet paper - &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/efficientnet-arxiv-1905.11946/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=EfficientNet-arxiv-footer&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;arxiv.org/abs/1905.11946&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;this notebook on GitHub - &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/simclr-github-notebook/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=GitHub&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;link&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;this notebook on Google Colab - &lt;a href=&#34;https://zablo.net/links/simclr-colab-notebook/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=external_links&amp;utm_content=Colab-footer&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;link&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;</description>
    </item>
    <item>
      <title>Custom classifier on top of BERT-like Language Model - guide</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/custom-classifier-on-bert-model-guide-polemo2-sentiment-analysis/</link>
      <pubDate>Mon, 23 Mar 2020 23:00:00 +0000</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/custom-classifier-on-bert-model-guide-polemo2-sentiment-analysis/</guid>
      <category>pytorch</category>
      <category>transformers</category>
      <category>nlp</category>
      <category>deep-learning</category>
      <category>sentiment-analysis</category>
      <description>&lt;p&gt;Last time I wrote about training the language models from scratch, you can find this post &lt;a href=&#34;https://zablo.net/blog/post/training-roberta-from-scratch-the-missing-guide-polish-language-model/?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=roberta_from_scratch&#34;&gt;here&lt;/a&gt;. Now it&amp;rsquo;s time to take your pre-trained lamnguage model at put it into good use by fine-tuning it for real world problem, i.e text classification or sentiment analysis. In this post I will show how to take pre-trained language model and build &lt;strong&gt;custom&lt;/strong&gt; classifier on top of it. As in the previous post - I cover all of the important parts in details and I point out possible mistakes.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Why custom model? There are two answers. First is that the fun in deep learning begins only when you can do something custom with your model. Experiments, experiments and more experiments! Second thing is that by implmenting some parts on your own, you gain better understaing of different parts of the modeling itself, but also the whole training/fine-tuning process.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This post covers:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;taking existing pre-trained language model and understanding it&amp;rsquo;s output - here I use PolBERTa trained for Polish language&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;building &lt;strong&gt;custom classification head&lt;/strong&gt; on top of the LM&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;using fast tokenizers to efficiently tokenize and pad input text as well as prepare attention masks&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;preparing reproducible training code with PyTorch Lightning&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;finding good starting learning rate for the model&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;validating the trained model on PolEmo 2.0 dataset (benchmark for Polish language sentiment analysis with 4 classes)&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;p&gt;The whole post is available as a Colab Notebook, linked below in &lt;em&gt;Additional links and resources&lt;/em&gt; section.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;libraries-and-preparation&#34;&gt;Libraries and preparation&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;In this post I will use pretty standard set of ML-related libraries, including: transformers &amp;amp; tokenizers from HuggingFace, PyTorch Lightning, pandas, scikit-learn and LR Finder.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pip&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;install&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transformers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pytorch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lightning&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;After running the cell below, you will probably have to restart the notebook (one time only).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;git&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;clone&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;https&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;github&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;com&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;davidtvs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pytorch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;git&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cd&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pytorch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;finder&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;python&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;setup&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;py&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;install&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;typing&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;List&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.nn.functional&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;transformers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AdamW&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;get_linear_schedule_with_warmup&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;logging&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;os&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;functools&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lru_cache&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tokenizers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tokenizers.processors&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BertProcessing&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pytorch_lightning&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.utils.data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pandas&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;as&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pd&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;argparse&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;sklearn.metrics&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classification_report&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;__version__&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;understanding-pre-trained-language-model-input--outputs&#34;&gt;Understanding pre-trained language model input / outputs&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;In order to build your classifier on top of pre-trained language model you must first understand it outputs. Usually it requries reading the related paper or (if possible) reading the documentation / github code. Fortunately, it&amp;rsquo;s easy for Transformers library - as the models are documented and the return value is described well. For my case (RoBERTa) the docs are here: &lt;a href=&#34;https://huggingface.co/transformers/model_doc/roberta.html#robertamodel&#34;&gt;https://huggingface.co/transformers/model_doc/roberta.html#robertamodel&lt;/a&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;We&amp;rsquo;re interested what &lt;code&gt;RobertaForMaskedLM&lt;/code&gt; returns. It this case, output format is the following:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sequence_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pooled_output&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hidden_states&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attentions&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Let&amp;rsquo;s take a look at it ourselves:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;We are actually interested only in base model, without the LM head which is:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;roberta&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Let&amp;rsquo;s see what does output look like by running the model forward pass with some input. We need to tokenize the input first:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;text&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Mówiąc otwarcie jesteście reliktami. Ilu wiedźminów jeszcze żyje? Kilku? Góra kilkunastu. Nie stanowicie k&amp;lt;mask&amp;gt;. Poza tym, Zakon nie każe sobie płacić za ratowanie ludzi od złego.&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encode_plus&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;text&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;keys&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;dict_keys([&#39;input_ids&#39;, &#39;token_type_ids&#39;, &#39;attention_mask&#39;])&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;Tokenizer returns &lt;code&gt;input_ids&lt;/code&gt; which are the tokens of your input text. Then &lt;code&gt;token_type_ids&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;attention_mask&lt;/code&gt; - first one is used when you use LM for next-sentence prediction task, second one is to tell the model which tokens are from your input text and which are just padding tokens.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;For classification, you only need &lt;code&gt;input_ids&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;attention_mask&lt;/code&gt; as token types are created on the fly by the internal model&amp;rsquo;s forward function (&lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/blob/f7dcf8fcea4d486544f221032625a97ad7dc5405/src/transformers/modeling_bert.py#L701&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;source&lt;/a&gt;).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Let&amp;rsquo;s run the model. The &lt;code&gt;.unsqueeze(0)&lt;/code&gt; is just to simulate batch processing (in this case, it will be batch size of 1).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# sequence_output, pooled_output, (hidden_states), (attentions)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;input_ids&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;attention_mask&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;(torch.Size([1, 12, 768]), torch.Size([1, 768]))&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;We are interested only in first element of the tuple while building classifier as the second element is used for next-sentence prediction task and &lt;strong&gt;it is literally said in the Transformers docs not to use it&lt;/strong&gt;:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;This output is usually &lt;em&gt;not&lt;/em&gt; a good summary&#xA;of the semantic content of the input, you&amp;rsquo;re often better with averaging or pooling&#xA;the sequence of hidden-states for the whole input sequence. [&lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/blob/f7dcf8fcea4d486544f221032625a97ad7dc5405/src/transformers/modeling_bert.py#L658&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;source&lt;/a&gt;]&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Output shape description:&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/transformers-model-output.png&#34; alt=&#34;Transformers Model Output&#34;&#xA;title=&#34;Transformers Model Output&#34;&#xA;/&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Keep in mind that for bigger batch sizes you have to pad to either longest text&amp;rsquo;s lenght or to model&amp;rsquo;s max supported length (which usually for BERT-like models is &lt;code&gt;512&lt;/code&gt;).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;The second dimension contains internal representation of each of the input tokens, so for properly tokenized data, i.e:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Mówiąc otwarcie jesteście reliktami.&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encode_plus&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;token_representations&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;input_ids&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;][&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;input_ids&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;decode&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;input_ids&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Length: &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;input_ids&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;token_representations&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;[0, 355, 304, 1748, 71, 12029, 28398, 807, 2578, 19022, 18, 2]&#xA;&amp;lt;s&amp;gt; Mówiąc otwarcie jesteście reliktami.&amp;lt;/s&amp;gt;&#xA;Length: 12&#xA;torch.Size([12, 768])&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;Representation for each token is as follows:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;0&lt;/code&gt; = &lt;code&gt;&amp;lt;s&amp;gt;&lt;/code&gt; token is represented by &lt;code&gt;token_representations[0]&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;355&lt;/code&gt; = &lt;code&gt; M&lt;/code&gt; token is represented by &lt;code&gt;token_representations[1]&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;and so on&amp;hellip;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;build-custom-classification-head-on-top-of-lm&#34;&gt;Build custom classification head on top of LM&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;OK, we understand the model&amp;rsquo;s output and sizes, now we can build custom classification head on top of it.&#xA;Have you found new awesome activation function? Or maybe you want to try-out different pooling methods to better fit your case? You&amp;rsquo;re free to experiment. In this example, I will try out custom &lt;code&gt;Mish&lt;/code&gt; activation function on top of straightforward classification head inspired by RoBERTa&amp;rsquo;s original one (&lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/blob/f7dcf8fcea4d486544f221032625a97ad7dc5405/src/transformers/modeling_roberta.py#L563&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;source&lt;/a&gt;) and DistilBERT&amp;rsquo;s custom initialization. Because why not!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# from https://github.com/digantamisra98/Mish/blob/b5f006660ac0b4c46e2c6958ad0301d7f9c59651/Mish/Torch/mish.py&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nd&#34;&gt;@torch.jit.script&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;mish&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;input&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tanh&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;softplus&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;Mish&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mish&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;PolBERTaSentimentModel&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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           &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Linear&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model_output_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;n_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;layer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;_&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;base_model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attention_mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attention_mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# here I use only representation of &amp;lt;s&amp;gt; token, but you can easily use more tokens,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# maybe do some pooling / RNNs... go crazy here!&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hidden_states&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[:,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:])&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Hint&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;As a sanity check, I encourage you to run forward pass of the model on dummy data to validate the code. It also better to do this on CPU, as the stack traces of potential exceptions will be more meaningful. Mysterious CUDA erros very often are caused by simple Python-level errors.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;PolBERTaSentimentModel&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;roberta&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;input_ids&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attn&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;attention_mask&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unsqueeze&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;classifier&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;tensor([[0.5643, 0.2237, 0.1142]], grad_fn=&amp;lt;AddmmBackward&amp;gt;)&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;The output is correct - we&amp;rsquo;ve run the model with batch size and expected 3-class output (for CrossEntropyLoss).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;preparing-fast-tokenizers-to-use-with-text-dataset&#34;&gt;Preparing fast tokenizers to use with text dataset&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;When you prepare your dataset you have two options while implementing &lt;code&gt;Dataset&lt;/code&gt; class:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;return tokenized text and class in &lt;code&gt;__getitem__&lt;/code&gt; function&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;return just text and class in &lt;code&gt;__getitem__&lt;/code&gt; function and implement &lt;code&gt;Collate&lt;/code&gt; function - this function will be used by PyTorch DataLoader to prepare batches&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I&amp;rsquo;ve chosen the second approach.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Default tokenizer loaded above (as for Transformers v2.5.1) uses Python implementation. In order to leverage full potential of parallel Rust tokenizers, we need to save the tokenizer&amp;rsquo;s internal data and then create instance of fast tokenizer with it.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mkdir&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;tokenizer&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;(&#39;tokenizer/vocab.json&#39;,&#xA; &#39;tokenizer/merges.txt&#39;,&#xA; &#39;tokenizer/special_tokens_map.json&#39;,&#xA; &#39;tokenizer/added_tokens.json&#39;)&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ls&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;merges.txt  special_tokens_map.json  tokenizer_config.json  vocab.json&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once saved, implement &lt;code&gt;CollateFn&lt;/code&gt; using fast tokenizers. As you can see, the whole batch can be tokenized in parallel and the tokenizer will also automatically return attention mask and pad input to max length of 512.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Ensure that all of the special tokens are in appropriate places and their IDs come from the actual tokenizer you&amp;rsquo;re using - they should not be hardcoded, as different models will have different IDs for padding, BOS, EOS and so on.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;TokenizersCollateFn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_tokens&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;tokenizer/vocab.json&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;tokenizer/merges.txt&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;_tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;post_processor&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BertProcessing&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;token_to_id&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;token_to_id&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enable_truncation&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_tokens&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;enable_padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_length&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_tokens&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pad_id&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;token_to_id&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;pad&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__call__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encoded&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encode_batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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     &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;wget&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;O&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dataset_conll&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zip&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;https&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;clarin&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;eu&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dspace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bitstream&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;handle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;11321&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;710&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dataset_conll&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;err&#34;&gt;?&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sequence&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;isAllowed&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; 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 &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_path&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;dataset_conll/all.text.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;.txt&amp;#34;&lt;/span&gt; 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&#39;dataset_conll/all.text.dev.txt&#39;,&#xA; &#39;dataset_conll/all.text.test.txt&#39;)&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;This dataset has CSV-like format with &lt;code&gt;__label__&lt;/code&gt; text being the separator. Don&amp;rsquo;t ask.&#xA;Let&amp;rsquo;s take a quick look at the data:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;read_csv&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sep&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;__label__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;header&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;None&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;names&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;text&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;label&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;engine&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;python&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;head&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;div&gt;&#xA;&lt;table class=&#34;dataframe&#34;&gt;&#xA;&lt;thead&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;&lt;/th&gt;&#xA;&lt;th&gt;text&lt;/th&gt;&#xA;&lt;th&gt;label&lt;/th&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;/thead&gt;&#xA;&lt;tbody&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;0&lt;/th&gt;&#xA;&lt;td&gt;Na samym wejściu hotel śmierdzi . W pokojach j...&lt;/td&gt;&#xA;&lt;td&gt;meta_minus_m&lt;/td&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;1&lt;/th&gt;&#xA;&lt;td&gt;Ze swoimi dziećmi ( 10 lat i 2 latka ) chodzę ...&lt;/td&gt;&#xA;&lt;td&gt;meta_plus_m&lt;/td&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;2&lt;/th&gt;&#xA;&lt;td&gt;Chciał em zestaw do podstawowych prac coś przy...&lt;/td&gt;&#xA;&lt;td&gt;meta_minus_m&lt;/td&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;3&lt;/th&gt;&#xA;&lt;td&gt;Drogie Mamy . Mam o tym laktatorze takie same ...&lt;/td&gt;&#xA;&lt;td&gt;meta_minus_m&lt;/td&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;tr&gt;&#xA;&lt;th&gt;4&lt;/th&gt;&#xA;&lt;td&gt;własciwie nic się nie dowidział em , podczas b...&lt;/td&gt;&#xA;&lt;td&gt;meta_minus_m&lt;/td&gt;&#xA;&lt;/tr&gt;&#xA;&lt;/tbody&gt;&#xA;&lt;/table&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;df&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;label&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;unique&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;array([&#39;meta_minus_m&#39;, &#39;meta_plus_m&#39;, &#39;meta_zero&#39;, &#39;meta_amb&#39;],&#xA;      dtype=object)&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;p&gt;You will need mapping between text label and integer:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;label2int&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;meta_minus_m&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;meta_plus_m&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;meta_zero&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;meta_amb&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;As you can see below, the Dataset itself is really simple as it returns only the text and label. The rest is handled by the &lt;code&gt;TokenizersCollateFn&lt;/code&gt; above.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;PolEmo2Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_column&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;text&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;class_column&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;class&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pd&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;read_csv&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;sep&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;__label__&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;header&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;None&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;names&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_column&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;class_column&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                               &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;engine&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;python&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__getitem__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_column&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;label2int&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;class_column&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__len__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shape&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Sanity check:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;PolEmo2Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ds&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;13&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;(&#39;Była m przekonana , że w Sopocie jest jeden hotel , który może zapewnić najlepszą jakość , tym większe było moje zaskoczenie krótkim pobytem służbowym w Małej Anglii . Miała m okazję mieszkać w pięknym i wygodnym pokoju o bardzo wysokim standardzie . Przemiła obsługa , co jest kluczowe i często niesieciowe hotele nie potrafią sobie z tym poradzić , tutaj nie było takiego problemu . Bardzo przyjemna strefa wellness oraz spa . Doskonała restauracja śniadaniowa , przepięknie urządzona , śniadanie bez zarzutu i kawa . . doskonała , każdy kawosz zrozumie . Brak widoku na morze został zupełnie zrekompensowany . Polecam i mam nadzieję , że taki poziom już pozostanie . Dziękuję za miłe wspomnienia . &#39;,&#xA; 1)&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;preparing-reproducible-training-code-with-pytorch-lightning&#34;&gt;Preparing reproducible training code with PyTorch Lightning&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Most recently, PyTorch Lightning is my &lt;em&gt;go to&lt;/em&gt; library for quick prototyping with PyTorch. You have clear API that is actually extension of the original PyTorch &lt;code&gt;nn.Module&lt;/code&gt; one with all of the repeatable parts like training loop, validation loop, using GPUs, learning rate schedulers, gradient accumulation, tensorboard, checkpointing and many others handled for you.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;There is only a thin API you have to implement, which is &lt;code&gt;pl.LightningModule&lt;/code&gt;. Required parts are:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;__init__&lt;/code&gt; to initialize custom variables in your model&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;forward&lt;/code&gt; same as you would do in &lt;code&gt;nn.Module&lt;/code&gt; - here I wrap my model inside of the &lt;code&gt;pl.LightningModule&lt;/code&gt; but you could as well implement it directly here&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;training_step&lt;/code&gt; - take care of the forward pass for the model and return loss&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;validation_step&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;test_step&lt;/code&gt; - same as above but for the different learning phases&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;train_dataloader&lt;/code&gt; - &lt;code&gt;DataLoader&lt;/code&gt; for your training dataset&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;val_dataloader&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;test_dataloader&lt;/code&gt; - same as above but for the different learning phases&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;configure_optimizers&lt;/code&gt; - prepare optimizer and (optionally) LR scheudles&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;TrainingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LightningModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;PolBERTaSentimentModel&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;roberta&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;4&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CrossEntropyLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;step&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;step_name&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;train&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_key&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;step_name&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;_loss&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensorboard_logs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_key&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;loss&amp;#34;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;step_name&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;==&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;train&amp;#34;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_key&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;log&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensorboard_logs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;               &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;progress_bar&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_key&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}}&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;training_step&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_idx&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;step&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;train&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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       &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AdamW&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_scheduler&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;get_linear_schedule_with_warmup&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_warmup_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;warmup_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_training_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;scheduler&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_scheduler&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;interval&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;step&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;hints-and-comments&#34;&gt;Hints and comments&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;hparams&lt;/code&gt; from &lt;code&gt;__init__&lt;/code&gt; is a &lt;code&gt;Namespace&lt;/code&gt;-type object, which holds all of the models hyperparameters; PyTorch Lightning takes good care of them when checkpointing the model&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;*_step&lt;/code&gt; functions can be implemented with the same method with argument&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;*_dataloader&lt;/code&gt; functions can also be implemented in this way&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;in &lt;code&gt;configure_optimizers&lt;/code&gt; the line: &lt;code&gt;[{&amp;quot;scheduler&amp;quot;: lr_scheduler, &amp;quot;interval&amp;quot;: &amp;quot;step&amp;quot;}]&lt;/code&gt; takes care of the step-based LR scheduler - it does LR warmup and then linear decay, implementation comes from Transformers library&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;The code above is fairly simple and we don&amp;rsquo;t need anything more here. For more robust examples I send you to PyTorch Lightning docs.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;finding-good-starting-learning-rate-for-the-model&#34;&gt;Finding good starting learning rate for the model&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;There is a method of approximating &amp;ldquo;good&amp;rdquo; learning rate for the training. I first encountered it in Fast.ai Deep Learning course. This approach is called &lt;code&gt;LR-Finder&lt;/code&gt; and boils down to plotting loss of the training batch (starting from really small LR) while increasing learning rate up to the poit where the loss blows up. Then, the &amp;ldquo;good&amp;rdquo; LR is one of the values that appears when the Loss/Learning Rate curve is decreasing.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Keep in mind that this method does not guarantee to provide good learning rate for every dataset. It&amp;rsquo;s just a method discovered to often work in practice.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I use implementation for PyTorch from &lt;a href=&#34;https://github.com/davidtvs/pytorch-lr-finder&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;here&lt;/a&gt; (installed at the top of this notebook).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;You need to specify initial learning rate and number of steps. Other parameters are optional.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch_lr_finder&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LRFinder&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_tmp&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;warmup_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulate_grad_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;TrainingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_tmp&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;criterion&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CrossEntropyLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AdamW&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;5e-7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;LRFinder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;criterion&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;device&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;cuda&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;range_test&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_dataloader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;end_lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_iter&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulation_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams_tmp&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulate_grad_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;plot&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;reset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;Stopping early, the loss has diverged&#xA;Learning rate search finished. See the graph with {finder_name}.plot()&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/output_47_2.png&#34; alt=&#34;LR Finder Output&#34;  title=&#34;LR Finder Output&#34;/&gt;&#xA;&lt;p&gt;From the plot above we can guess that something between 1e-5 and 1e-4 would be a good learning rate, as everyhing higher results in increased loss.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;To ensure the right spot was chosen, you can plot it:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;4e-5&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;pre&gt;&lt;code&gt;4e-05&#xA;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr_finder&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;plot&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;show_lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/output_50_0.png&#34; alt=&#34;LR Finder Output - good LR&#34;  title=&#34;LR Finder Output - good LR&#34;/&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;training-the-sentiment-analysis-classifier-on-polemo20&#34;&gt;Training the sentiment analysis classifier on PolEmo2.0&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;We know the learning rate, we have the code for the model. Now it&amp;rsquo;s time to run it.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Namespace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;8&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;warmup_steps&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;100&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lr&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulate_grad_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;TrainingModule&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# just to get rid of any leftovers before the training - useful when you run different cells multiple times&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;gc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;collect&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cuda&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;empty_cache&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;using-trainer-from-pytorch-lightning&#34;&gt;Using Trainer from PyTorch Lightning&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;pl.Trainer&lt;/code&gt; provides all-in-one solution for training, validation and testing. There is a lot of useful parameters for almost every aspect of training you can think of, everything is well documented &lt;a href=&#34;https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/0.7.1/trainer.html&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;here&lt;/a&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pl&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;gpus&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;max_epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress_bar_refresh_rate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                     &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulate_grad_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;hparams&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accumulate_grad_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;trainer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fit&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;evaluating-the-trained-model&#34;&gt;Evaluating the trained model&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;As this dataset is small, I&amp;rsquo;ve used scikit-learn to get the overall classification report from the model.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Be aware that for big datasets this approach might not be optimal as it transfers the data from GPU to CPU for the whole dataset and puts every prediction in memory. For big datasets it&amp;rsquo;s better to implement metrics inside of the &lt;code&gt;pl.LightningModule&lt;/code&gt; when the dataset is processed in batches.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Ensure that you disable gradients and put model into evaluation state (&lt;code&gt;module.eval()&lt;/code&gt;) to disable dropouts during prediction.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;with&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;no_grad&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;():&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;-&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\\&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;|&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;-&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\\&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;|&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;eval&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;enumerate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;module&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;test_dataloader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;attn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; 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       &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accuracy&lt;/span&gt;                       &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.832927&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;820&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;       &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;macro&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;avg&lt;/span&gt;   &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.820177&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.828571&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.823854&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;820&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;weighted&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;avg&lt;/span&gt;   &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.837433&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.832927&lt;/span&gt;  &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.834617&lt;/span&gt;       &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;820&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links-and-resources&#34;&gt;Additional links and resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;this notebook in Google Colab - &lt;a href=&#34;https://colab.research.google.com/drive/1sajgpLTrTJDzRSlxycy8aE6ysxGqaT18&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://colab.research.google.com/drive/1sajgpLTrTJDzRSlxycy8aE6ysxGqaT18&#34;&gt;https://colab.research.google.com/drive/1sajgpLTrTJDzRSlxycy8aE6ysxGqaT18&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;this notebook on GitHub - &lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/transformers-sentiment-analysis&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/transformers-sentiment-analysis&#34;&gt;https://github.com/marrrcin/transformers-sentiment-analysis&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;PyTorch Lightning documentation - &lt;a href=&#34;https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/0.7.1/&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/0.7.1/&#34;&gt;https://pytorch-lightning.readthedocs.io/en/0.7.1/&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;script&gt;&#xA;  var list = document.querySelectorAll(&#39;.post pre&#39;);&#xA;for (var i = 0; i &lt; list.length; ++i) {&#xA;   list[i].classList.add(&#39;language-python&#39;);&#xA;}&#xA;&lt;/script&gt;&#xA;</description>
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      <title>Training RoBERTa from scratch - the missing guide</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/training-roberta-from-scratch-the-missing-guide-polish-language-model/</link>
      <pubDate>Sun, 15 Mar 2020 23:00:00 +0000</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/training-roberta-from-scratch-the-missing-guide-polish-language-model/</guid>
      <category>pytorch</category>
      <category>nlp</category>
      <category>transformers</category>
      <category>deep-learning</category>
      <category>machine-learning</category>
      <category>bert</category>
      <description>&lt;p&gt;After hours of research and attempts to understand all of the necessary parts required for one to train custom BERT-like model from scratch using HuggingFace&amp;rsquo;s Transformers library I came to conclusion that existing blog posts and notebooks are always really vague and do not cover important parts or just skip them like they weren&amp;rsquo;t there - I will give a few examples, just follow the post.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve decided to get my hands dirty and try to train transformer language model (BERT or other) for Polish language. Here you will find all of the missing pieces that I have encountered while doing it.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;a href=&#34;https://www.egnyte.com/&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&#xA;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/images/elements/egnyte-logo.png&#34; /&gt;&#xA;&lt;/a&gt;&#xA;&lt;p&gt;Many thanks to &lt;a href=&#34;https://www.egnyte.com/&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;Egnyte Inc.&lt;/a&gt; for providing me with necessary resources to run the training on powerful machine with 4x NVIDIA P100 GPUs.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This post covers:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;what mistakes to avoid&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to prepare own dataset with details - I use &lt;em&gt;Polish Wikipedia&lt;/em&gt; and &lt;em&gt;Wolne Lektury&lt;/em&gt; datasets&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to prepare training configuration&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to train new tokenizers using HugginFace&amp;rsquo;s Rust tokenizers&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to use &lt;code&gt;run_language_modeling.py&lt;/code&gt; script from HuggingFace library to train your model - what parameters to set, how to deal with the script&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to monitor training process&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;how to share the model on HuggingFace&amp;rsquo;s model hub&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;getting-the-dataset&#34;&gt;Getting the dataset&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;The most important part when dealing with language models is to have solid dataset with text in the language you will be modeling. In my proof of concept I&amp;rsquo;ve started with &lt;em&gt;Polish Wikipedia&lt;/em&gt; and then extended my dataset with &lt;em&gt;Wolne Lektury&lt;/em&gt; (repository of public domain polish books and poems).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;preparing-polish-wikipedia-dump&#34;&gt;Preparing Polish Wikipedia dump&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;So there is a &amp;ldquo;just get wikipedia&amp;rdquo; part that noone covers in details but I find it important. First of all, on the wikipedia dumps page there are many files that you can download. I&amp;rsquo;ve decided to download dump from 2020-02-20 labeled as:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Articles, templates, media/file descriptions, and primary meta-pages, in multiple bz2 streams, 100 pages per stream&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;which consisted of 7 files with names like: &lt;code&gt;plwiki-20200220-pages-articles-multistream*.xml*.bz2&lt;/code&gt;. Why? That kind of split allows to simpify preprocessing - I don&amp;rsquo;t have to have lots of RAM to processs smaller files. Another benefit is that I can just hold-out one or two of those files for validation phase after my language model learning is complete.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;Every file is a huge XML containing articles with mediawiki-specific markup language. I used this tool to extract well formated JSONs from them: &lt;a href=&#34;https://github.com/attardi/wikiextractor&#34;&gt;https://github.com/attardi/wikiextractor&lt;/a&gt; (clone the repo).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;So now I have a list of files for both training and evaluation:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# train.txt&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream1.xml-p1p169750&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream2.xml-p169751p510662&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream3.xml-p510663p1056310&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream4.xml-p1056311p1831508&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream5.xml-p1831509p3070393&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream6.xml-p4570394p4720470&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;and&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# eval.txt&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    plwiki-20200220-pages-articles-multistream6.xml-p3070394p4570393&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;To extract them just run:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;cat train.txt &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;|&lt;/span&gt; xargs -I@  python wikiextractor/WikiExtractor.py @ --bytes&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;100M --json --output&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;./plwiki-json/train/@&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;After extracting you will get the following structure:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;├── &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;eval&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   └── plwiki-20200220-pages-articles-multistream6.xml-p3070394p4570393&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│       └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│           ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│           ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│           ├── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│           └── wiki_03&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;└── train&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    ├── plwiki-20200220-pages-articles-multistream1.xml-p1p169750&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │   └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       └── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    ├── plwiki-20200220-pages-articles-multistream2.xml-p169751p510662&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │   └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       └── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    ├── plwiki-20200220-pages-articles-multistream3.xml-p510663p1056310&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │   └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       └── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    ├── plwiki-20200220-pages-articles-multistream4.xml-p1056311p1831508&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │   └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       └── wiki_03&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    ├── plwiki-20200220-pages-articles-multistream5.xml-p1831509p3070393&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │   └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_00&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_01&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       ├── wiki_02&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    │       └── wiki_03&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    └── plwiki-20200220-pages-articles-multistream6.xml-p4570394p4720470&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        └── AA&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            └── wiki_00&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h4 id=&#34;extracting-text-from-wikipedia&#34;&gt;Extracting text from wikipedia&lt;/h4&gt;&#xA;&lt;p&gt;After you get JSON lines from wikipedia dump, you need to transform articles in JSON text into plaintext consumable by the language model training script.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve probably made a mistake here which is important later on! I first tokenized the text by sentences and outputted each sentence in a separate line because of the ambiguity of available resources about dataset preparation. I think that it affects the quality of both tokenization and training. Do not make that mistake.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;After digging throughout the HuggingFace&amp;rsquo;s github I&amp;rsquo;ve finally got an answer that there should be &lt;strong&gt;one document&lt;/strong&gt; per line. OK - but what if the text is really long? We will be dealing not only with long wiki articles but later on - with books that have thousands of characters and current SOTA language models have limit of around 512-768 tokens (depends on the model). &lt;strong&gt;The possible solution for that is to use sliding window over sentences in the input text&lt;/strong&gt;. For more details see the following thread: &lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/issues/2693&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/issues/2693&#34;&gt;https://github.com/huggingface/transformers/issues/2693&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;To extract the text and tokenize the input I&amp;rsquo;ve used &lt;strong&gt;nltk&lt;/strong&gt; with custom polish abbreviations - thanks to Krzysztof Sopyła&amp;rsquo;s awesome gist: &lt;a href=&#34;https://gist.github.com/ksopyla/f05fe2f48bbc9de895368b8a7863b5c3&#34;&gt;https://gist.github.com/ksopyla/f05fe2f48bbc9de895368b8a7863b5c3&lt;/a&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;You can find my extraction notebook here: &lt;a href=&#34;https://gist.github.com/marrrcin/e383b75a5d0dad42048847d97965e037&#34;&gt;https://gist.github.com/marrrcin/e383b75a5d0dad42048847d97965e037&lt;/a&gt;. I decided to skip it here to not pollute the post.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Key takeaways from preprocessing:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;tokenize article into sentences&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;use sliding window over sentences to handle long texts - I used sliding window of size 4&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;p&gt;Once the extraction completes, you will have training file like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Sumatra Północna Sumatra Północna &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;indonez. &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Sumatera Utara&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; – prowincja w Indonezji w północnej części Sumatry. Obejmuje również wyspę Nias i wyspy Batu leżące na Oceanie Indyjskim. Powierzchnia &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;70&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;787&lt;/span&gt; km²&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;12&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;391&lt;/span&gt; tys. mieszkańców &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2005&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; stolica Medan.&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Sumatera Utara&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; – prowincja w Indonezji w północnej części Sumatry. Obejmuje również wyspę Nias i wyspy Batu leżące na Oceanie Indyjskim. Powierzchnia &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;70&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;787&lt;/span&gt; km²&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;12&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;391&lt;/span&gt; tys. mieszkańców &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2005&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; stolica Medan. Większą część powierzchni zajmują góry Barisan &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;Sinabung &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;2460&lt;/span&gt; m n.p.m.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; z licznymi wulkanami i jeziorem Toba.&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Obejmuje również wyspę Nias i wyspy Batu leżące na Oceanie Indyjskim. Powierzchnia &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;70&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;787&lt;/span&gt; km²&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;12&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;391&lt;/span&gt; tys. mieszkańców &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2005&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; stolica Medan. Większą część powierzchni zajmują góry Barisan &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;Sinabung &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;2460&lt;/span&gt; m n.p.m.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; z licznymi wulkanami i jeziorem Toba. Bliżej wybrzeży nizinne tereny w dużym stopniu pokryte bagnami.&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Powierzchnia &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;70&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;787&lt;/span&gt; km²&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;12&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;391&lt;/span&gt; tys. mieszkańców &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;2005&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;;&lt;/span&gt; stolica Medan. Większą część powierzchni zajmują góry Barisan &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;Sinabung &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;2460&lt;/span&gt; m n.p.m.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; z licznymi wulkanami i jeziorem Toba. Bliżej wybrzeży nizinne tereny w dużym stopniu pokryte bagnami. Ludność prowincji tworzą Malajowie wyznający islam, Batakowie będący w większości chrześcijanami &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;gł. protestantami&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; oraz przybysze z Jawy, Chin, Indii.&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;Większą część powierzchni zajmują góry Barisan &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;Sinabung &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;2460&lt;/span&gt; m n.p.m.&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; z licznymi wulkanami i jeziorem Toba. Bliżej wybrzeży nizinne tereny w dużym stopniu pokryte bagnami. Ludność prowincji tworzą Malajowie wyznający islam, Batakowie będący w większości chrześcijanami &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;(&lt;/span&gt;gł. protestantami&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;)&lt;/span&gt; oraz przybysze z Jawy, Chin, Indii. Główne miasta: Medan, Binjai, Pematang Siantar, Tebing Tinggi&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;hr&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;prepare-wolne-lektury-dump&#34;&gt;Prepare &lt;em&gt;Wolne Lektury&lt;/em&gt; dump&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;For extraction of polish books I have crawled &lt;a href=&#34;https://wolnelektury.pl/katalog/&#34;&gt;https://wolnelektury.pl/katalog/&lt;/a&gt; site. It&amp;rsquo;s pretty straightforward process - all of the books can be downloaded in well formatted TXT files. The preprocessing steps are exactly the same as for wiki, namely: tokenize book into sentences, use sliding window to transform long books into smaller chunks without dropping any data - this time I used sliding window of 8 sentences. Gist of preprocessing notebook: &lt;a href=&#34;https://gist.github.com/marrrcin/bcc115fbadf79eba9d9c8ca711da9e20&#34;&gt;https://gist.github.com/marrrcin/bcc115fbadf79eba9d9c8ca711da9e20&lt;/a&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;training-new-tokenizer&#34;&gt;Training new tokenizer&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;At this point, I&amp;rsquo;ve decided to go with RoBERTa model. Model you choose determines the tokenizer that you will have to train. For RoBERTa it&amp;rsquo;s a &lt;code&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/code&gt;, for BERT it would be &lt;code&gt;BertWordPieceTokenizer&lt;/code&gt; (both from &lt;strong&gt;tokenizers&lt;/strong&gt; library).&#xA;Training the tokenizer is super fast thanks to the Rust implementation that guys at HuggingFace have prepared (great job!).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;pathlib&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Path&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tokenizers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;glob&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;glob&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;paths&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;list&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;glob&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;your_input_dataset_files/*.txt&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Initialize a tokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lowercase&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Customize training&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;files&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;paths&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;vocab_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;32000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;min_frequency&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;special_tokens&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;pad&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;unk&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;lt;mask&amp;gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Save files to disk&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;os&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;OUT_DIR&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;polish_tokenizer_bpe_32k&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;makedirs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;OUT_DIR&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;exist_ok&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;OUT_DIR&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;pl&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here, the &lt;code&gt;special_tokens&lt;/code&gt; part is &lt;span class=&#34;important&#34;&gt;super important - those tokens need to be exactly in the same order, because otherwise the model will crash!&lt;/span&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;For BERT tokenizer however, you will have:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tokenizers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BertWordPieceTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ByteLevelBPETokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# Initialize a tokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BertWordPieceTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lowercase&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;handle_chinese_chars&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;adjusting-the-run_language_modelingpy-script&#34;&gt;Adjusting the &lt;code&gt;run_language_modeling.py&lt;/code&gt; script&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;The version I used and modified comes from &lt;code&gt;v.2.5.1&lt;/code&gt; release of HuggingFace transformers: &lt;a href=&#34;https://github.com/huggingface/transformers/blob/v2.5.1/examples/run_language_modeling.py&#34;&gt;https://github.com/huggingface/transformers/blob/v2.5.1/examples/run_language_modeling.py&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Dataset - check, tokenizer - check. Now it&amp;rsquo;s time for the model training. Initially, I wanted to use the &lt;code&gt;run_language_modeling.py&lt;/code&gt; script from HuggingFace git repo without changes, but it&amp;rsquo;s it does not support fast Rust-based tokenizers (as for 2020-03-16). Here I mention the minimal changes I made to make it work.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;fast-tokenizers-support-in-run_language_modelingpy&#34;&gt;Fast tokenizers support in &lt;code&gt;run_language_modeling.py&lt;/code&gt;&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;In order to plug fast tokenizer I&amp;rsquo;ve trained above into this script I had to modify the &lt;code&gt;LineByLineTextDataset&lt;/code&gt; that&amp;rsquo;s provided there. The final version looks like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;LineByLineTextDataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Dataset&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;PreTrainedTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;file_path&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;str&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;block_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; 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&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;and&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;not&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;line&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;isspace&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;())]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;logger&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;info&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Running tokenization&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;examples&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;encode_batch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;lines&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# -------------------------- CHANGES END&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__len__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;examples&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__getitem__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;examples&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ids&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;dtype&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;long&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;So the only changes are in the way of processing input &lt;code&gt;args.tokenizer_name&lt;/code&gt; parameter - if the folder has &lt;code&gt;vocab.txt&lt;/code&gt; it&amp;rsquo;s BERT tokenizer, RoBERTa otherwise. Thanks to the &lt;code&gt;tokenizer.encode_batch(lines)&lt;/code&gt; the whole dataset is tokenized in parallel.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you don&amp;rsquo;t have enough RAM to fit the whole dataset into memory, you have to implement your own dataset. My input dataset - Polish wikipedia with sliding window of 4 + Wolne Lektury with sliding window of 8 took ~235GB of RAM.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;preparing-training-configuration&#34;&gt;Preparing training configuration&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;This part is the most tricky one, as there are a lot of magic numbers in the posts / notebooks I&amp;rsquo;ve found, even in the official one &lt;a href=&#34;https://huggingface.co/blog/how-to-train&#34;&gt;https://huggingface.co/blog/how-to-train&lt;/a&gt;. They just skip it&amp;hellip;&#xA;Start with creating the directory for the configuration, say &lt;code&gt;MyRoBERTaConfig&lt;/code&gt;. Copy the tokenizer files and rename them. Be sure to finally have:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    config.json&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    tokenizer_config.json&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    merges.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    vocab.json&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;in this directory.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-configuration-for-roberta&#34;&gt;Training configuration for RoBERTa&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;You know what? You don&amp;rsquo;t have to specify any model-specific parameters if you want to go with the defaults! The only thing that you actually need to specify is the vocabulary size, because it determines the output layer size (Language Model is predicting the tokens after all&amp;hellip;).&#xA;For my RoBERTa I have the following &lt;code&gt;config.json&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;javascript&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-javascript&#34; data-lang=&#34;javascript&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;architectures&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;RobertaForMaskedLM&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;max_position_embeddings&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;514&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;vocab_size&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;32000&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;architectures&lt;/code&gt; is self explanatory - this is the language model you will be training, &lt;code&gt;vocab_size&lt;/code&gt; comes from the tokenizer you have created.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;The tricky one is &lt;code&gt;max_position_embeddings&lt;/code&gt; - no one will tell you that, but if you don&amp;rsquo;t set this here, the script will just crash. Awesome. I believe that for BERT model it&amp;rsquo;s not required.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Tokenizer configuration for RoBERTa is simple (&lt;code&gt;tokenizer_config.json&lt;/code&gt;). However it&amp;rsquo;s probably not required, because we&amp;rsquo;ve overridden the &lt;code&gt;LineByLineTextDataset&lt;/code&gt; dataset with tokenizer.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;javascript&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-javascript&#34; data-lang=&#34;javascript&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;max_len&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;training-your-own-roberta-language-model&#34;&gt;Training your own RoBERTa language model&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here I will show two types of &lt;code&gt;run_language_modeling.py&lt;/code&gt; script execution - one for training from scratch and the second - for fine tuning.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-from-scratch&#34;&gt;Training from scratch&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;This is the usual case for any new language model. First, the script:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cp&#34;&gt;#!/bin/bash&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;export&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;TRAIN_FILE&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;plwiki.train.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;export&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;EVAL_FILE&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;plwiki.eval.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# run_language_modeling_with_tokenizers.py -- it&amp;#39;s the version with support for fast tokenizers, see above&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;python run_language_modeling_with_tokenizers.py &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --train_data_file &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;$TRAIN_FILE&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --eval_data_file &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;$EVAL_FILE&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --output_dir ./MyRoBERTa &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --model_type roberta &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --mlm &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --config_name ./MyRoBERTaConfig &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --tokenizer_name ./MyRoBERTaConfig &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --do_train &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --do_eval &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --line_by_line &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --learning_rate 1e-5 &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --num_train_epochs &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;5&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --save_total_limit &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;20&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --save_steps &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;5000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --per_gpu_train_batch_size &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --warmup_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;10000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --logging_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;100&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --gradient_accumulation_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;4&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --seed &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;666&lt;/span&gt; --block_size&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Arguments explanation:&lt;/strong&gt; (only the non-trivial)&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--output_dir&lt;/code&gt; - here you will get all of the model checkpoints, saved as often as specified in &lt;code&gt;--save_steps&lt;/code&gt; argument&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--mlm&lt;/code&gt; - configure the script to run Masked Language Model task. The script will fortunately yell at you if the &lt;code&gt;--model_type&lt;/code&gt; is not appropriate for this task&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--line_by_line&lt;/code&gt; - we say to use &lt;code&gt;LineByLineTextDataset&lt;/code&gt;, the script will use my overridden version with tokenizers&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--save_total_limit&lt;/code&gt; - how many checkpoint to keep on the disk - the oldest one will be removed once this limit is exceeded. It&amp;rsquo;s good to set it here in order to not clog your disk&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--per_gpu_train_batch_size&lt;/code&gt; - setting this parameter might require a few failed runs fro you. If you don&amp;rsquo;t know how big batch size you can fit into your GPU, just sample your training data, to say 10k lines and launch the script a few times. Monitor the GPU usage by using &lt;code&gt;watch -n 1 nvidia-smi&lt;/code&gt; command. Set it to as high number as possible. For Nvidia P100 and 512 &lt;code&gt;--block_size&lt;/code&gt;, it&amp;rsquo;s 8.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--gradient_accumulation_steps&lt;/code&gt; - this parameter configures how many steps you will pass in forward pass of the network before running backward pass, it&amp;rsquo;s useful when you GPU cannot handle large batches&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--warmup_steps&lt;/code&gt; - configures learning rate scheduler; as per BERT paper recommendation - it&amp;rsquo;s good to do warmup and then warmdown. Number of steps depends on your training dataset size&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--logging_steps&lt;/code&gt; - tells how often to store Tensorboard logs - the script only outputs &lt;code&gt;loss&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;learning rate&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-from-checkpoint-finetuning&#34;&gt;Training from checkpoint (finetuning)&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;After I&amp;rsquo;ve pretrained my model on wikipedia only, I decided to finetune it further on the &lt;em&gt;Wolne Lektury&lt;/em&gt; dataset. Training script has produced a few snapshots, from which every one has the following structure:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;├── checkpoint-20000&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── config.json&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── merges.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── optimizer.pt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── pytorch_model.bin&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── scheduler.pt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── special_tokens_map.json&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── tokenizer_config.json&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   ├── training_args.bin&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;│   └── vocab.json&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;span class=&#34;important&#34;&gt;Important!&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you&amp;rsquo;re changing the input dataset, you cannot use existing &lt;code&gt;scheduler.pt&lt;/code&gt; and &lt;code&gt;optimizer.pt&lt;/code&gt; as you&amp;rsquo;re not &amp;ldquo;resuming&amp;rdquo; the training. You should remove (but backup first!) those files if you want to fine tune on another dataset.&#39;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;OK, now the script itself:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cp&#34;&gt;#!/bin/bash&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;export&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;TRAIN_FILE&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;wolne-lektury.sliding8.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;export&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;EVAL_FILE&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;plwiki.eval.txt&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;python run_language_modeling_with_tokenizers.py &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --train_data_file &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;$TRAIN_FILE&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --eval_data_file &lt;span class=&#34;nv&#34;&gt;$EVAL_FILE&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --output_dir ./MyRoBERTa_with_another_dataset &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --model_type roberta &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --model_name_or_path ./MyRoBERTa/checkpoint-30000 &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --mlm &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --config_name ./MyRoBERTaConfig &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --tokenizer_name ./MyRoBERTaConfig &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --do_train &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --do_eval &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --line_by_line &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --learning_rate 5e-5 &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --num_train_epochs &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;3&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --save_total_limit &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;20&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --save_steps &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;5000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --per_gpu_train_batch_size &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;8&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --warmup_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;5000&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --logging_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;100&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --gradient_accumulation_steps&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;4&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --mlm_probability&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;0.2 &lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    --seed &lt;span class=&#34;m&#34;&gt;666&lt;/span&gt; --block_size&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;m&#34;&gt;512&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Arguments - notable mentions:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--mlm_probability=0.2&lt;/code&gt; - this parameter controls the percentage of the tokens you mask during training; default is 0.15, I&amp;rsquo;ve decided to change it to make the training more difficult to the model&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;code&gt;--model_name_or_path ./MyRoBERTa/checkpoint-30000&lt;/code&gt; - this should point to the checkpoint of your previously trained model; remember the note above!&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-phase&#34;&gt;Training phase&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;I highly recommend you to launch the script using &lt;code&gt;screen&lt;/code&gt; tool, which allows to easily spawn and manage multiple SSH sessions - you will be able to disconnect from the server while the training runs. And it will run for days&amp;hellip; so brace yourself.&#xA;You can use &lt;code&gt;screen -UL&lt;/code&gt; command (&lt;code&gt;-U&lt;/code&gt; for enabling UTF-8 mode for progress bars and &lt;code&gt;-L&lt;/code&gt; to log session output to file - it&amp;rsquo;s helpful when something crashes).&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;During training, the script will output Tensorboard logs into &lt;code&gt;runs&lt;/code&gt; directory. You can monitor them by running &lt;code&gt;tensorboard&lt;/code&gt; command:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;tensorboard --logdir&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;runs&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;It will launch small webserver on &lt;code&gt;localhost:6006&lt;/code&gt; and you will be able to monitor the training.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-summary-for-polish-roberta-aka-polberta&#34;&gt;Training summary for Polish RoBERTa a.k.a PolBERTa&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve run my training in three phases:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ol&gt;&#xA;&lt;li&gt;From scratch on &lt;em&gt;Polish Wikipedia only (1 sentence per line)&lt;/em&gt; for 370k steps using learning rate 1e-5 with 10k warmup steps.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Fine tuning on &lt;em&gt;Wolne Lektury only (8 sentences per line)&lt;/em&gt; for 60k steps, starting after checkpoint from 1. Learning rate &lt;code&gt;5e-5&lt;/code&gt; with 5k warmup steps.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;Fine tuning on &lt;em&gt;Wolne Lektury (8 sentences per line)&lt;/em&gt; and &lt;em&gt;Polish Wikipedia (4 sentences per line)&lt;/em&gt; for 30k steps. Learning rate &lt;code&gt;5-e5&lt;/code&gt; with 10k warmup steps.&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ol&gt;&#xA;&lt;p&gt;Tensorboard for all of the runs can be viewed here &lt;a href=&#34;https://tensorboard.dev/experiment/aYrAE9uMTxGKRtLUOFjprg/&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;&lt;a href=&#34;https://tensorboard.dev/experiment/aYrAE9uMTxGKRtLUOFjprg/&#34;&gt;https://tensorboard.dev/experiment/aYrAE9uMTxGKRtLUOFjprg/&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;img src=&#34;https://zablo.net/resources/tensorboard-polberta-screenshot.png&#34; alt=&#34;PolBERTa tensorboard&#34; title=&#34;PolBERTa tensorboard&#34;&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;exporting-the-model&#34;&gt;Exporting the model&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you want to share the model with the NLP community (which I highly encourage you to do!) you need to export it in appropriate format.&#xA;Prepare the path for your model&amp;rsquo;s latest checkpoint and then run the following code:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;transformers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;os&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;directory&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;/path/to/your/model/checkpoint-30000&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;directory&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;directory&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;MyBERTa-base-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;os&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;makedirs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;exist_ok&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;save_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;out&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Then use &lt;code&gt;transformers-cli&lt;/code&gt; util to upload the model:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;bash&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-bash&#34; data-lang=&#34;bash&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;transformers-cli upload ./MyBERTa-base-cased-v1/&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;using-my-pre-trained-model&#34;&gt;Using my pre-trained model&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve uploaded my pre-trained RoBERTa to HuggingFace&amp;rsquo;s model hub: &lt;a href=&#34;https://huggingface.co/marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&lt;/a&gt;&#xA;Usage:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;transformers&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pipeline&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoModelWithLMHead&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;AutoTokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;from_pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;marrrcin/PolBERTa-base-polish-cased-v1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fill_mask&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pipeline&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;fill-mask&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tokenizer&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;fill_mask&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad &amp;lt;mask&amp;gt;, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;Output:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;javascript&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-javascript&#34; data-lang=&#34;javascript&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;sequence&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;&amp;lt;s&amp;gt; Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad sto, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;score&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.1013106107711792&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;token&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1675&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;},&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;sequence&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;&amp;lt;s&amp;gt; Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad tysiąc, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;score&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.09420681744813919&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;token&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;31144&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;},&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;sequence&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;&amp;lt;s&amp;gt; Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad połowę, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;score&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.0891065001487732&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;token&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;13627&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;},&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;sequence&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;&amp;lt;s&amp;gt; Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad dwadzieścia, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;score&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.07204979658126831&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;token&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;18811&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;},&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;sequence&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;&amp;lt;s&amp;gt; Wiadomym jest mi, że masz lat blisko czterdzieści, wyglądasz na blisko trzydzieści, wyobrażasz sobie, że masz nieco ponad godzinę, a postępujesz tak jakbyś miał niecałe dziesięć.&amp;lt;/s&amp;gt;&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;score&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mf&#34;&gt;0.059559762477874756&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;  &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;token&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;:&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;20775&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;}]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;follow-up-and-todo&#34;&gt;Follow up and TODO&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Here are a few follow up things and my planned future work on Polish RoBERTa:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;prepare model card for HuggingFace&#39;s model hub&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;evaluate PolBERTa on PolEmo2.0 and other downstream tasks&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;re-train PolBERTa again, using bigger vocab size for tokenizer&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;fine tune model further on another open datasets&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;If you find any bug in the post or something is not clear - feel free to post a comment, I will be glad to improve this short practical guide.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;thanks-to&#34;&gt;Thanks to&amp;hellip;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;I would like to thank &lt;a href=&#34;https://www.egnyte.com/&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;Egnyte Inc.&lt;/a&gt; for providing me with required resources to train the language model and also &lt;a href=&#34;https://github.com/kldarek&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;Darek Kłeczek&lt;/a&gt; (creator of original PolBERT) for tips related to training BERT.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links-and-resources&#34;&gt;Additional links and resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/kldarek/polbert&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;PolBERT&lt;/a&gt; - original BERT-base-uncased LM trained by Darek Kłeczek&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;&lt;a href=&#34;https://huggingface.co/blog/how-to-train&#34; target=&#34;_blank&#34;&gt;HuggingFaces original guide for training new language models&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;</description>
    </item>
    <item>
      <title>Using ResNet for MNIST in PyTorch</title>
      <link>https://zablo.net/blog/post/using-resnet-for-mnist-in-pytorch-tutorial/</link>
      <pubDate>Sun, 06 Jan 2019 23:00:00 +0000</pubDate>
      <author>Marcin Zabłocki</author>
      <guid>https://zablo.net/blog/post/using-resnet-for-mnist-in-pytorch-tutorial/</guid>
      <category>deep-learning</category>
      <category>pytorch</category>
      <category>python</category>
      <category>neural-networks</category>
      <category>computer-vision</category>
      <description>&lt;p&gt;During last year (2018) a lot of great stuff happened in the field of Deep Learning. One of those things was the release of &lt;strong&gt;PyTorch&lt;/strong&gt; library in version &lt;code&gt;1.0&lt;/code&gt;. PyTorch is my personal favourite neural network/deep learning library, because it gives the programmer both high level of abstraction for quick prototyping as well as a lot of control when you want to dig deeper. Alongside that, PyTorch does not force you into learning any new API conventions, because everything that you define in PyTorch - from the network architecture, throught data loading to custom loss functions is defined in &lt;strong&gt;plain Python&lt;/strong&gt;, using either ordinary functions or object oriented style.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;In this post I will show you how to get started with PyTorch by explaining how to use pre-defined ResNet architecture to create image classifier for the MNIST dataset. I assume that you have some minimal prior knowledge of Neural Networks and Deep Learning.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;h2&gt;This post is deprecated, see it&#39;s updated version: &lt;br/&gt;&lt;a href=&#39;https://zablo.net/links/pytorch-resnet-mnist-notebook-updated-post-2021?utm_source=blog&amp;utm_medium=link&amp;utm_campaign=resnet_mnist&amp;utm_content=old_post_link&#39;&gt;https://zablo.net/blog/post/pytorch-resnet-mnist-jupyter-notebook-2021/&lt;/a&gt;&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;script async src=&#34;https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js&#34;&gt;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;ins class=&#34;adsbygoogle&#34;&#xA;style=&#34;display:block; text-align:center;&#34;&#xA;data-ad-layout=&#34;in-article&#34;&#xA;data-ad-format=&#34;fluid&#34;&#xA;data-ad-client=&#34;ca-pub-0239619327367052&#34;&#xA;data-ad-slot=&#34;3983067723&#34;&gt;&lt;/ins&gt;&lt;/p&gt;&#xA;&lt;script&gt;&#xA;     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});&#xA;&lt;/script&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;tldr&#34;&gt;TL;DR&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Quick start for &lt;strong&gt;PyTorch&lt;/strong&gt; by showing how to adjust &lt;strong&gt;ResNet&lt;/strong&gt; architecture to create deep learning image classifier for MNIST dataset with 99% accuracy/precision/recall after only 5 epochs.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;do-not-reinvent-the-wheel&#34;&gt;Do not reinvent the wheel&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;When it comes to image classification using deep learning, there was already a lot of research done in the terms of finding the best network architecture. In the famous &lt;em&gt;ImageNet&lt;/em&gt; competition, there were year-to-year improvements and competitors came up with new ideas every time. One of the architectures that became very succesfull in &lt;em&gt;ImageNet&lt;/em&gt; competition was &lt;em&gt;ResNet&lt;/em&gt; (2015). I will show you how to take existing network definition from &lt;em&gt;torchvision&lt;/em&gt; library and tweak for use with MNIST dataset.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;digging-into-the-resnet&#34;&gt;Digging into the ResNet&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;&lt;em&gt;ResNet&lt;/em&gt; were originally designed for &lt;em&gt;ImageNet&lt;/em&gt; competition, which was a color (3-channel) image classification task with 1000 classes. MNIST dataset howerver only contains 10 classes and it&amp;rsquo;s images are in the grayscale (1-channel). So there are two things to change in the original network.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;I will take &lt;strong&gt;ResNet18&lt;/strong&gt; from &lt;code&gt;torchvision&lt;/code&gt; library (official PyTorch module with network architectures, image transformations and others). Let&amp;rsquo;s see how it&amp;rsquo;s implemented there:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# from: https://github.com/pytorch/vision/blob/21153802a3086558e9385788956b0f2808b50e51/torchvision/models/resnet.py#L167&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;resnet18&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kwargs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&amp;#34;&amp;#34;Constructs a ResNet-18 model.&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;    Args:&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;        pretrained (bool): If True, returns a model pre-trained on ImageNet&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;    &amp;#34;&amp;#34;&amp;#34;&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BasicBlock&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;**&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kwargs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pretrained&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;load_state_dict&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model_zoo&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;load_url&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model_urls&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39;resnet18&amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;]))&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;So they just create object of class &lt;code&gt;torchvision.models.resnet.ResNet&lt;/code&gt; with appropriate parameters.&#xA;Now, what happens when we train the network? In &lt;strong&gt;PyTorch&lt;/strong&gt;, the &lt;code&gt;forward&lt;/code&gt; function of network class is called - it represent forward pass of data through the network. &lt;code&gt;ResNet&lt;/code&gt;s forward looks like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# from: https://github.com/pytorch/vision/blob/21153802a3086558e9385788956b0f2808b50e51/torchvision/models/resnet.py#L149&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;forward&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bn1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;## ... skipped a few lines ...&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;x&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;So the first layer (input) is &lt;code&gt;conv1&lt;/code&gt;. It&amp;rsquo;s defined in the &lt;code&gt;ResNet&lt;/code&gt; constructor like this:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# from: https://github.com/pytorch/vision/blob/21153802a3086558e9385788956b0f2808b50e51/torchvision/models/resnet.py#L104&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Conv2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kernel_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;As you can see, &lt;code&gt;ResNet&lt;/code&gt; takes 3-channel (RGB) image. Standard input image size for this network is &lt;code&gt;224x224px&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;adjusting-resnet-for-mnist&#34;&gt;Adjusting ResNet for MNIST&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Now that we know what&amp;rsquo;s inside the &lt;code&gt;ResNet&lt;/code&gt;, let&amp;rsquo;s adjust it for our needs.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;class&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nc&#34;&gt;MnistResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;super&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MnistResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;fm&#34;&gt;__init__&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BasicBlock&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;],&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;num_classes&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;10&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;bp&#34;&gt;self&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;conv1&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Conv2d&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;64&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;kernel_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;7&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;stride&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;padding&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;3&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;bias&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve changed input layer, to take single-channel image and set the number of classes to 10.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;And it&amp;rsquo;s done. We have MNIST-ready ResNet network architecture.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;pytorch-training-loop-boilerplate&#34;&gt;PyTorch training loop boilerplate&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Unfortunately, there is no built-in training class in the plain PyTorch library, so here is a boilerplate code for training any network (you can copy and paste it). It&amp;rsquo;s more or less based on the training loop code from official PyTorch documentation enriched with precision/recall/F1/accuracy metrics calculation, progress bar and pretty-printing.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;imports&#34;&gt;Imports:&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.models.resnet&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ResNet&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;BasicBlock&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.datasets&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;tqdm.autonotebook&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tqdm&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;sklearn.metrics&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;precision_score&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;recall_score&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;f1_score&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accuracy_score&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;inspect&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;time&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optim&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torchvision.transforms&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Compose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ToTensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Resize&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;from&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nn&#34;&gt;torch.utils.data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;kn&#34;&gt;import&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training-loop-for-any-pytorch-model-with-evaluation&#34;&gt;Training loop for any PyTorch model (with evaluation)&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve added as many neccessary comments as possible, to ease the reading and explain confusing bits.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# model:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;YourModelHere&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# params you need to specify:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;5&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_loader&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# put your data loader here&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;loss_function&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;nn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;CrossEntropyLoss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# your loss function, cross entropy works well for multi-class problems&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# optimizer, I&amp;#39;ve used Adadelta, as it wokrs well without any magic numbers&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optimizer&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;optim&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Adadelta&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;parameters&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;())&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;start_ts&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;device&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;device&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;cuda:0&amp;#34;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;torch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;cuda&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;is_available&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;cpu&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;losses&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;[]&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batches&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_batches&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# loop for every epoch (training + evaluation)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epoch&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total_loss&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;0&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# progress bar (works in Jupyter notebook too!)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;tqdm&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;enumerate&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;desc&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Loss: &amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# ----------------- TRAINING  -------------------- &lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# set model to training&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;model&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;progress&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;X&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; 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               &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;          &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Epoch &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epoch&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;epochs&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;, training loss: &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total_loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;, validation loss: &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_losses&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;print_scores&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;precision&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;recall&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;f1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;accuracy&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;losses&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;append&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;total_loss&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batches&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# for plotting learning curve&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;Training time: &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;time&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;start_ts&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;s&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;p&gt;+ helper functions:&lt;/p&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;calculate_metric&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;metric_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# multi class problems need to have averaging method&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;if&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;average&amp;#34;&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;inspect&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;getfullargspec&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;metric_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;args&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;metric_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;average&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;macro&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;metric_fn&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;true_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;pred_y&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;print_scores&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;f1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;c1&#34;&gt;# just an utility printing function&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;for&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scores&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;ow&#34;&gt;in&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;zip&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;precision&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;recall&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;F1&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;accuracy&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;f1&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;a&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;        &lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;print&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;sa&#34;&gt;f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;se&#34;&gt;\t&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;name&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;rjust&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;14&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;s1&#34;&gt;&amp;#39; &amp;#39;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;: &lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;nb&#34;&gt;sum&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;scores&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;.4f&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;si&#34;&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;loading-mnist-dataset-and-training-the-resnet&#34;&gt;Loading MNIST dataset and training the ResNet&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;One last bit is to load the data. As &lt;code&gt;ResNet&lt;/code&gt;s in PyTorch take input of size &lt;code&gt;224x224px&lt;/code&gt;, I will rescale the images and also normalize the numbers. Normalization helps the network to converge (find the optimum) a lot faster.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;blockquote&gt;&#xA;&lt;p&gt;Remember to normalize the data using parameters from training dataset only, as doing otherwise (i.e calculating mean and standard deviation on the whole dataset) will cause data leak between the datasets causing the results to be incorrect!&lt;/p&gt;&#xA;&lt;/blockquote&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;dataset&#34;&gt;Dataset&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;figure class=&#34;codeblock on-ink&#34;&gt;&#xA;  &lt;figcaption class=&#34;codeblock__caption&#34;&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__lang&#34;&gt;python&lt;/span&gt;&#xA;    &lt;span class=&#34;codeblock__caption-right&#34;&gt;&#xA;      &lt;button type=&#34;button&#34; class=&#34;codeblock__copy&#34; aria-label=&#34;Copy code to clipboard&#34;&gt;Copy&lt;/button&gt;&#xA;    &lt;/span&gt;&#xA;  &lt;/figcaption&gt;&#xA;  &lt;div class=&#34;highlight&#34;&gt;&lt;pre tabindex=&#34;0&#34; class=&#34;chroma&#34;&gt;&lt;code class=&#34;language-python&#34; data-lang=&#34;python&#34;&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&lt;span class=&#34;k&#34;&gt;def&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;nf&#34;&gt;get_data_loaders&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;):&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mnist&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;root&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_data&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;float&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_transform&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Compose&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;([&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Resize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;224&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;224&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)),&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;ToTensor&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;Normalize&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;((&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mnist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mean&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;255&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,),&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;mnist&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;std&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;mi&#34;&gt;255&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,))])&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_loader&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;root&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transform&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_transform&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                              &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shuffle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;True&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_loader&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;DataLoader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;MNIST&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;download&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;root&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;s2&#34;&gt;&amp;#34;.&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;transform&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;data_transform&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;),&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;                            &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_batch_size&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;shuffle&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;o&#34;&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;kc&#34;&gt;False&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;)&lt;/span&gt;&#xA;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;line&#34;&gt;&lt;span class=&#34;cl&#34;&gt;    &lt;span class=&#34;k&#34;&gt;return&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;train_loader&lt;/span&gt;&lt;span class=&#34;p&#34;&gt;,&lt;/span&gt; &lt;span class=&#34;n&#34;&gt;val_loader&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;/figure&gt;&#xA;&lt;h3 id=&#34;training--evaluation&#34;&gt;Training &amp;amp; evaluation&lt;/h3&gt;&#xA;&lt;p&gt;I&amp;rsquo;ve run 5 epochs on Nvidia Tesla K80 GPU. Training took ~35 minutes. Final scores are around &lt;code&gt;0.99&lt;/code&gt; for precision, recall and accuracy.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;div class=&#34;scroll-x&#34;&gt;&#xA;&lt;img src=&#39;https://zablo.net/resources/1bd7359a-7dc4-4296-b22f-279c4e505c8f.gif&#39; title=&#39;ResNet for MNIST in PyTorch training loop results.&#39; alt=&#39;ResNet for MNIST in PyTorch training loop results.&#39;/&gt;&#xA;&lt;/div&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;summary&#34;&gt;Summary&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;p&gt;Whenever you encounter image classification task, it&amp;rsquo;s better to find existing, battle tested deep neural network architecture instead of spending the time trying to build your own. The time you save on the architecture design should be spent on polishing your dataset or finding more examples.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;p&gt;I hope this post will help you whenever you will be building your image classifier.&lt;/p&gt;&#xA;&lt;h2 id=&#34;additional-links--resources&#34;&gt;Additional links &amp;amp; resources&lt;/h2&gt;&#xA;&lt;ul&gt;&#xA;&lt;li&gt;Jupyter notebook for this post: &lt;a href=&#39;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&#39; target=&#39;_blank&#39;&gt;&lt;a href=&#34;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&#34;&gt;https://github.com/marrrcin/pytorch-resnet-mnist&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;li&gt;good blog post explaining the ResNets: &lt;a href=&#39;https://medium.com/@14prakash/understanding-and-implementing-architectures-of-resnet-and-resnext-for-state-of-the-art-image-cf51669e1624&#39; target=&#39;_blank&#39;&gt;&lt;a href=&#34;https://medium.com/@14prakash/understanding-and-implementing-architectures-of-resnet-and-resnext-for-state-of-the-art-image-cf51669e1624&#34;&gt;https://medium.com/@14prakash/understanding-and-implementing-architectures-of-resnet-and-resnext-for-state-of-the-art-image-cf51669e1624&lt;/a&gt;&lt;/a&gt;&lt;/li&gt;&#xA;&lt;/ul&gt;&#xA;</description>
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