多项式衰减 (PolynomialDecay)

[源]

PolynomialDecay

tf_keras.optimizers.schedules.PolynomialDecay(
    initial_learning_rate,
    decay_steps,
    end_learning_rate=0.0001,
    power=1.0,
    cycle=False,
    name=None,
)

使用多项式衰减调度的学习率调度器。

通常认为,精心选择变化程度的单调递减学习率会带来性能更好的模型。此调度器根据提供的 initial_learning_rate,对优化器步数应用多项式衰减函数,以便在给定的 decay_steps 中达到 end_learning_rate

它需要一个 step 值来计算衰减后的学习率。你可以简单地传递一个 TensorFlow 变量,并在每个训练步中递增该变量。

此调度器是一个接受一个参数的可调用对象,当传入当前优化器步数时,会产生一个衰减后的学习率。这对于在优化器函数的不同调用中改变学习率值非常有用。其计算公式如下:

def decayed_learning_rate(step):
  step = min(step, decay_steps)
  return ((initial_learning_rate - end_learning_rate) *
          (1 - step / decay_steps) ^ (power)
         ) + end_learning_rate

如果 cycle 为 True,则使用 decay_steps 的倍数,即第一个大于 step 的倍数。

def decayed_learning_rate(step):
  decay_steps = decay_steps * ceil(step / decay_steps)
  return ((initial_learning_rate - end_learning_rate) *
          (1 - step / decay_steps) ^ (power)
         ) + end_learning_rate

你可以将此调度器直接作为学习率传递给 tf.keras.optimizers.Optimizer示例

使用以下方式训练模型,在 10000 步内从 0.1 衰减到 0.01

sqrt(即 power=0.5)

...
starter_learning_rate = 0.1
end_learning_rate = 0.01
decay_steps = 10000
learning_rate_fn = tf.keras.optimizers.schedules.PolynomialDecay(
    starter_learning_rate,
    decay_steps,
    end_learning_rate,
    power=0.5)

model.compile(optimizer=tf.keras.optimizers.SGD(
                  learning_rate=learning_rate_fn),
              loss='sparse_categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])

model.fit(data, labels, epochs=5)

学习率调度器也可以使用 tf.keras.optimizers.schedules.serializetf.keras.optimizers.schedules.deserialize 进行序列化和反序列化。

返回值

一个接受一个参数的可调用学习率调度器,它接收当前优化器步数,并输出衰减后的学习率,一个与 initial_learning_rate 类型相同的标量 Tensor