如何完全隔离代码块与JAX tracing,避免辅助计算被追踪
核心问题:是否存在方法将某一函数或代码块与JAX tracing完全隔离?
之前针对该问题的表述可能存在模糊,原因是对JAX tracing的工作原理了解有限,无法精准描述需求,本次聚焦的核心疑问即上述问题。
场景背景
当前待处理的函数结构如下:
def f(x, y): z = h(y) return g(x, z)
核心需求
在对g(x, z)执行各类JAX变换时,将z作为常量处理。由于直接构造参数z的流程十分繁琐,因此借助辅助函数h,将易于指定的输入y转换为g要求的格式。
期望JAX将h识别为不可追踪的黑盒,最终实现的效果为:
- 针对特定输入
y0,执行jit(lambda x: f(x, y0))的效果,完全等价于先用numpy计算得到z0 = h(y0),再执行jit(lambda x: g(x, z0)) - 对
grad或其他各类JAX函数变换,也达到同等效果
实际遇到的问题
目前已将h实现为仅使用标准numpy的版本,原本以为这样会自动具备黑盒不被追踪的特性,但实际运行发现:jit(lambda x: f(x, y0))的编译耗时,明显高于“先计算z0 = h(y0),再编译jit(lambda x: g(x, z0))”的编译耗时。目前推测编译耗时的差异与JAX对h内部大量循环逻辑的追踪有关,但暂未确认。
不直接改造h为JAX友好实现的原因
h的输入格式不规则,内部包含大量循环与条件判断,输出形状依赖输入取值,改造难度极高- 该函数执行成本极低,输入为整数类型,完全不需要对其执行求导操作,投入精力改写的性价比极低
不采用“手动预计算z0再做JAX变换”方案的原因
该方案扩展性不足:当存在大量结构与f类似、且相互调用形成链式调用的函数,这些函数包含JAX不友好的输入与计算逻辑(但这类输入与计算在JAX变换流程中始终会被视为常量)时,手动提取所有预计算流程的实现难度极高。
最终聚焦的疑问
是否存在方法可以控制f的追踪过程,让JAX在追踪f时,直接对z = h(y)执行真实求值(而非逐行追踪h的内部逻辑),之后再继续追踪g(x, z)的计算流程?
内容的提问来源于stack exchange,提问作者DanPuzzuoli
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