30.2 确认工作②：Function类

接下来是Function类。下面是Function类的__call__方法的代码。我们重点看一下阴影部分。

class Function: def__call__(self,\*inputs): inputs  $=$  [as_variable(x)for  $\mathbf{x}$  in inputs] #①正向传播的计算(主处理） xs=[x.data for x in inputs] ys  $=$  self.forward(*xs) if not isinstance(ys,tuple): ys  $=$  (ys,) outputs  $=$  [Variable(as_array(y)) for y in ys] if Configenable_backprop: self_generation  $=$  max([x_generation for x in inputs]) #②创建连接 for output in outputs: output.set creator(self) selfinputs  $=$  inputs self.output  $=$  [weakref.ref(output) for output in outputs] return outputs if lenoutputs)  $>1$  else outputs[0]

①处通过xs = [x.data for x in inputs]提取Variable的实例变量data，并将其汇总在列表xs中，然后调用forward(*xs)进行具体的计算。

接下来是②的部分。这部分创建了Variable和Function之间的连接。从变量到函数的连接是通过set creator方法实现的。它的原理是让新创建的Variable记住它的父函数(自己)。同时，通过将函数的输入变量和输出变量赋给inputs和outputs的实例变量，保持从函数到变量的连接。

在变量和函数之间建立连接是为了之后反向传播导数。DeZero在计算发生时动态地创建了这种连接。

DeZero中的函数都继承自Function类。继承了Function的类需要在forward方法中实现具体计算。下面是Sin类中进行sin函数计算的代码。

class Sin(Function): def forward(self, x): y = np.sin(x) return y def backward(self, gy): x = self.inputs[0].data gx = gy * np.cos(x) return gx

代码中的forward方法的参数和返回值都是ndarray实例。同样，backward方法的参数和返回值也都是ndarray实例。使用Sin类可以进行以下计算。

def  $\sin (\mathbf{x})$  return Sin()x   
 $\mathrm{x} =$  Variable(np.array(1.0))   
y  $=$  sin(x)

上面的代码只进行了sin函数的正向传播。图30-3展示了此时变量和函数的“活动”可视化后的样子。

图30-3 $y = \sin(x)$ 的计算图（仅正向传播）

如图30-3所示，在正向传播中，具体的计算在Sin类的forward方法中进行。由此便产生了变量和函数之间的连接。再提示一遍，这个连接是在Function类的__call__方法中创建的。