优化
优化方法目标:训练集损失函数值
深度学习目标:测试集损失函数值(泛化性)
优化在深度学习中的挑战:
- 局部最小值
- 鞍点:鞍点是对所有自变量一阶偏导数都为0,且Hessian矩阵特征值有正有负的点
- 梯度消失
-
局部最小值:
-
鞍点
-
梯度消失
两个凸集的交集也是凸集(intersection of convex set is convex)
批量归一化 BatchNormalization
对输入的标准化(浅层模型)
处理后的任意一个特征在数据集中所有样本上的均值为0、标准差为1。
标准化处理输入数据使各个特征的分布相近
批量归一化(深度模型)
利用小批量上的均值和标准差,不断调整神经网络中间输出,从而使整个神经网络在各层的中间输出的数值更稳定。
1.对全连接层做批量归一化
位置:全连接层中的仿射变换和激活函数之间。
2.对卷积层做批量归⼀化
位置:卷积计算之后、应⽤激活函数之前。
如果卷积计算输出多个通道,我们需要对这些通道的输出分别做批量归一化,且每个通道都拥有独立的拉伸和偏移参数。 计算:对单通道,batchsize=m,卷积计算输出=pxq 对该通道中m×p×q个元素同时做批量归一化,使用相同的均值和方差。
3.预测时的批量归⼀化
训练:以batch为单位,对每个batch计算均值和方差。
预测:用移动平均估算整个训练数据集的样本均值和方差。
超参数 :在机器学习的上下文中,超参数是在开始学习过程之前设置值的参数,而不是通过训练得到的参数数据。 通常情况下,需要对超参数进行优化,给学习机选择一组最优超参数,以提高学习的性能和效果。