深度学习中优化算法的演进历程

随机梯度下降(SGD)

深度学习中优化算法的演进历程

 

缺点: 在训练过程中可能会错误标记数据,或者有数据和正常数据差别很大,使用这些数据进行训练,求得的梯度也会有很大的偏差,因此,SGD在训练过程中会有很大的随机性。

 

解决方法:选择一批量的数据,一起求梯度和,再求均值。也就是一个batch更新一次权重。如下图所示:

 

深度学习中优化算法的演进历程

 

以上的两种方法的缺点是:计算量大,更新速度慢

解决方法:采用SGD+Momentum

Momentun 意思为动量,指的是速度。引入动量可以加速我们的学习过程。方法如下:

深度学习中优化算法的演进历程

可以看到,更新参数的步长,不仅依赖于本次梯度的大小,还取决于过去的速度。速度V是每轮训练累计的。

缺点:以上的方法都是使用固定不变的学习率。如果数据很复杂,我们要因地适宜,动态的调整学习率。

 

解决办法:adaGrad(自适应梯度算法),和上面方法不同是,这中方法会把历史梯度平方加起来

 

深度学习中优化算法的演进历程

 

在累计的梯度较小时,会方法学习率,加快训练,在累计的梯度较大时,会放缓网络的训练。

缺点:容易受到过去梯度的影响,陷入过去“无法自拔”,因为梯度很容易累积到一个很大的值,慢慢的网络权重就不会发生变化了。

解决方法:RMSProp(均方根支柱),这个方法在adagrad的基础上引入了衰减因子,RMS在梯度累积的时候,会对“过去”和“现在“做一个平衡,通过超参数进行调节。超参数一般设置成0.9

 

 

深度学习中优化算法的演进历程

 

到目前为止,我们已经看到了RMSProp和动量两种方法,动量加速我们对最小值方向上的搜索,但RMSProp会阻碍这一点,因此提出一种adam的方法,该方法是深度学习中最流行用的方法。

超参数1 一般取0.9 超参数2 取0.99

 

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