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pytorch常见的损失函数和优化器_pytorch lr什么意思

pytorch lr什么意思

以下是一些常见的PyTorch损失函数:

  1. nn.MSELoss均方误差损失,用于回归问题,例如预测房价等。

  2. nn.L1Loss平均绝对误差损失,也用于回归问题。

  3. nn.CrossEntropyLoss交叉熵损失,用于多分类问题。

  4. nn.NLLLoss负对数似然损失,也用于多分类问题。

  5. nn.BCELoss二元交叉熵损失,用于二分类问题。

  6. nn.BCEWithLogitsLoss将sigmoid和二元交叉熵结合起来的损失函数,用于二分类问题。

  7. nn.MarginRankingLoss用于学习排序模型的损失函数。

  8. nn.HingeEmbeddingLoss用于支持向量机的损失函数。

  9. nn.MultiLabelMarginLoss用于多标签分类问题的损失函数。

以上是一些常用的PyTorch损失函数,当然还有其他的损失函数,例如SmoothL1LossKLDivLossCosineEmbeddingLoss等等。在选择损失函数时,需要根据具体的问题和模型进行选择和调整。

损失函数参数:

nn.CrossEntropyLoss(weight=None, size_average=None, ignore_index=-100, reduce=None, reduction='mean')

其中,各参数的含义如下:

  • weight:一个1维张量,用于为每个类别指定权重。默认为None,表示所有类别的权重相等。
  • size_averagereduce:这两个参数已经被废弃,可以忽略。
  • ignore_index:指定某个类别的索引,这个类别的损失将被忽略。默认为-100,表示不忽略任何类别。
  • reduction:指定损失函数的计算方式,可选值为'mean'、'sum'或'none'。当为'mean'时,损失函数的输出将取平均值;当为'sum'时,输出将取总和;当为'none'时,输出将是每个样本的损失。

以下是一些常见的PyTorch优化器:

PyTorch提供了多种优化器,用于更新模型中的参数以最小化损失函数。

  1. torch.optim.SGD随机梯度下降法,通过计算损失函数的梯度来更新参数。

  2. torch.optim.Adam基于梯度的优化算法,结合了Adagrad和RMSprop的优点。

  3. torch.optim.Adagrad自适应梯度算法,对每个参数使用不同的学习率。

  4. torch.optim.RMSprop自适应梯度算法,使用指数加权平均来调整学习率。

  5. torch.optim.Adadelta自适应梯度算法,用梯度的平方的移动平均来调整学习率。

  6. torch.optim.AdamWAdam算法的一种变体,使用L2正则化来更新权重,防止过拟合。

以上是一些常用的PyTorch优化器,当然还有其他的优化器,例如AdaptiveMomentEstimation (Adamax)AdaptiveGradientAlgorithm (AdaGrad)Nesterov's Accelerated Gradient (NAG)等等。在选择优化器时,需要根据具体的问题和模型进行选择和调整。

优化器参数:

optim.SGD(params, lr=<required parameter>, momentum=0, dampening=0, weight_decay=0, nesterov=False)

其中,各参数的含义如下:

  • params:需要优化的模型参数列表。
  • lr:学习率(learning rate),控制参数更新的速度。该参数是必须指定的。
  • momentum:动量参数(momentum),用于加速优化过程。默认为0,表示不使用动量。
  • dampening:抑制动量项的抖动的抑制系数。默认为0,表示不进行抑制。
  • weight_decay:权重衰减参数,用于控制过拟合。默认为0,表示不进行权重衰减。
  • nesterov:是否使用Nesterov动量。默认为False,表示不使用。

例如:

optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01)

model.parameters()是一个方法,用于获取一个模型中需要更新的参数。在PyTorch中,模型通常是由多个层(如全连接层、卷积层等)组成的,每个层都有自己的权重和偏置,这些权重和偏置是需要在训练过程中不断调整的。model.parameters()的作用就是将所有需要更新的参数放在一个列表中,方便优化器进行更新。

具体来说,model.parameters()返回一个包含了所有需要更新的参数的生成器(generator)。当我们对一个模型使用model.parameters()方法时,实际上是对模型中所有可学习的参数进行了迭代。这些参数包括了所有需要训练的权重和偏置,通常是由nn.Parameter类型对象表示的。

lr是学习率(learning rate)的缩写,是指在每次参数更新时,更新的幅度大小。学习率的选择是机器学习中的一个重要问题,它决定了模型在训练过程中参数更新的速度和稳定性,对模型的性能和训练效率都有重要影响。

在PyTorch中,我们可以通过在优化器对象中设置lr参数来控制学习率。在给定的例子中,lr=0.01表示每次参数更新时,更新的幅度为0.01。如果lr过大,则可能会导致参数更新过快,甚至会出现不收敛的情况;如果lr过小,则可能会导致模型收敛速度过慢,需要更多的训练时间才能达到较好的性能。

通常情况下,选择合适的学习率需要根据具体的模型和数据集进行调参,可以通过尝试不同的学习率来找到最佳的取值。同时,还有很多优化器(如Adam、RMSprop等)会自动调整学习率,使得参数更新更加稳定和高效。

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