SGD

[源代码]

SGD

keras.optimizers.SGD(
    learning_rate=0.01,
    momentum=0.0,
    nesterov=False,
    weight_decay=None,
    clipnorm=None,
    clipvalue=None,
    global_clipnorm=None,
    use_ema=False,
    ema_momentum=0.99,
    ema_overwrite_frequency=None,
    loss_scale_factor=None,
    gradient_accumulation_steps=None,
    name="SGD",
    **kwargs
)

梯度下降(带动量)优化器。

momentum 为 0 时,参数 w 的更新规则(使用梯度 g

w = w - learning_rate * g

momentum 大于 0 时,更新规则

velocity = momentum * velocity - learning_rate * g
w = w + velocity

nesterov=True 时,该规则变为

velocity = momentum * velocity - learning_rate * g
w = w + momentum * velocity - learning_rate * g

参数

  • learning_rate: 一个浮点数,一个 keras.optimizers.schedules.LearningRateSchedule 实例,或者一个不接受任何参数并返回实际值的可调用对象。学习率。默认为 0.01
  • momentum: 浮点数超参数 >= 0,用于在相关方向上加速梯度下降并抑制振荡。0 表示标准的梯度下降。默认为 0.0
  • nesterov: 布尔值。是否应用 Nesterov 动量。默认为 False
  • name:字符串。用于优化器创建的动量累加器权重的名称。
  • weight_decay:浮点数。如果设置,则应用权重衰减。
  • clipnorm:浮点数。如果设置,每个权重的梯度将单独裁剪,使其范数不高于此值。
  • clipvalue:浮点数。如果设置,每个权重的梯度将被裁剪,使其不高于此值。
  • global_clipnorm:浮点数。如果设置,所有权重的梯度将被裁剪,使其全局范数不高于此值。
  • use_ema:布尔值,默认为 False。如果为 True,则应用指数移动平均 (EMA)。EMA 包括在模型权重(随着训练批次更新)上计算权重的指数移动平均,并定期用其移动平均值覆盖权重。
  • ema_momentum:浮点数,默认为 0.99。仅当 use_ema=True 时使用。这是在计算模型权重 EMA 时使用的动量:new_average = ema_momentum * old_average + (1 - ema_momentum) * current_variable_value
  • ema_overwrite_frequency:整数或 None,默认为 None。仅当 use_ema=True 时使用。每进行 ema_overwrite_frequency 步迭代,我们就用其移动平均值覆盖模型变量。如果为 None,优化器不会在训练中间覆盖模型变量,您需要通过调用 optimizer.finalize_variable_values()(该函数会就地更新模型变量)来显式覆盖变量。使用内置的 fit() 训练循环时,这会在最后一个 epoch 之后自动完成,您无需执行任何操作。
  • loss_scale_factor:浮点数或 None。如果是浮点数,将用该缩放因子乘以损失值,然后再计算梯度,并将梯度的逆乘以缩放因子,然后再更新变量。有助于防止混合精度训练期间的下溢。或者,keras.optimizers.LossScaleOptimizer 会自动设置损失缩放因子。
  • gradient_accumulation_steps:整数或 None。如果为整数,模型和优化器变量将不会在每一步更新;而是每 gradient_accumulation_steps 步更新一次,使用自上次更新以来的平均梯度值。这被称为“梯度累积”。当您的批次大小非常小时,这可能很有用,目的是减少每次更新步骤中的梯度噪声。EMA 频率将查看“累积”的迭代次数(optimizer steps // gradient_accumulation_steps)。学习率调度器将查看“实际”的迭代次数(optimizer steps)。