小批量随机梯度下降(Mini-batch Stochastic Gradient Descent,Mini-batch SGD)。
时间: 2023-06-27 17:06:14 浏览: 243
小批量随机梯度下降(Mini-batch SGD)是一种梯度下降法的变体,它是一种介于批量梯度下降(Batch Gradient Descent)和随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent)之间的方法。Mini-batch SGD 取样一小部分训练集数据来计算梯度并更新模型参数,这个小部分被称为 mini-batch。
相比于批量梯度下降,Mini-batch SGD 可以更快地更新模型参数,因为它每次只考虑一小部分数据。而相比于随机梯度下降,Mini-batch SGD 可以更稳定地更新模型参数,因为它计算的是一小部分数据的平均梯度,而不是单个数据的梯度。
通常,在实践中,Mini-batch SGD 的 mini-batch 大小通常在几十到几百之间。
相关问题
Doubly Stochastic Gradient Descent 代码
双稳态梯度下降(Doubly Stochastic Gradient Descent,DSGD)是一种优化算法,通常用于处理大规模数据集和稀疏更新的问题。它结合了随机梯度下降(SGD)和样本平均梯度下降的特点,通过随机选择样本来估计梯度,并对模型参数做相应的更新。
在代码实现上,DSGD一般会在循环中进行以下步骤:
```python
import numpy as np
def dsgd(update_size, data, model, learning_rate):
n_samples = data.shape[0]
model_params = model.get_params() # 获取模型参数
for _ in range(total_iterations): # 迭代次数
# 随机抽取一批样本 (batch_size <= n_samples)
batch_indices = np.random.choice(n_samples, update_size, replace=False)
# 使用抽样的批数据计算梯度
batch_data = data[batch_indices]
gradients = compute_gradients(batch_data, model_params) # 计算单批次梯度
# 更新模型参数,同时考虑每个样本的权重
for param, gradient in zip(model_params, gradients):
param -= learning_rate * gradient / update_size
return model_params
# 具体的计算梯度函数 (取决于模型架构)
def compute_gradients(batch_data, params):
# ...在这里根据模型实现...
pass
```
batch_size, lr, num_epochs = 256, 0.1, 10 loss = nn.CrossEntropyLoss(reduction='none') # reduction 减少 trainer = torch.optim.SGD(net.parameters(), lr=lr) # optimize 优化 SGD stochastic gradient descent 随机梯度下降 train_iter, test_iter = d2l.load_data_fashion_mnist(batch_size) # interative 迭代 d2l.train_ch3(net, train_iter, test_iter, loss, num_epochs, trainer) 什么意思
这段代码是使用 PyTorch 训练一个基于 Fashion MNIST 数据集的神经网络模型。其中:
- `batch_size` 表示每个 batch 中包含的样本量;
- `lr` 表示学习率,即每次更新模型参数时的步长;
- `num_epochs` 表示训练的轮数;
- `loss` 表示损失函数,这里使用交叉熵损失函数;
- `trainer` 表示优化器,这里使用随机梯度下降 (SGD) 优化器;
- `train_iter` 和 `test_iter` 分别表示训练数据集和测试数据集的迭代器;
- `d2l.train_ch3()` 是一个训练函数,它接受一个神经网络模型,训练数据集迭代器,测试数据集迭代器,损失函数,训练轮数和优化器等参数,用于训练模型。
这段代码的作用是训练一个基于 Fashion MNIST 数据集的神经网络模型,使用交叉熵损失函数和随机梯度下降优化器进行优化,并在训练过程中输出训练和测试集上的损失函数值和准确率等信息。
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