pytorch之优化器、学习率函数学习

news2024/11/16 3:24:36

1、TORCH.OPTIM

torch.optim是一个实现各种优化算法的包。大多数常用的方法都已经支持，并且接口足够通用，因此将来也可以轻松集成更复杂的方法

1、如何使用优化器

要使用，torch.optim您必须构造一个优化器对象，该对象将保存当前状态并根据计算的梯度更新参数。

1、如何使用优化器

要构造一个，Optimizer您必须给它一个包含要优化的参数（全部应该是Variables）的可迭代对象。然后，您可以指定优化器特定的选项，例如学习率、权重衰减等。

optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.01, momentum=0.9)
optimizer = optim.Adam([var1, var2], lr=0.0001)

Optimizer还支持指定每个参数选项。为此，不要传递Variable s 的可迭代对象，而是传递 dict s 的可迭代对象。它们中的每一个都将定义一个单独的参数组，并且应该包含一个params键，其中包含属于它的参数列表。其他键应与优化器接受的关键字参数匹配，并将用作该组的优化选项。

例如，当想要指定每一层的学习率时，这非常有用：

optim.SGD([
                {'params': model.base.parameters()},
                {'params': model.classifier.parameters(), 'lr': 1e-3}
            ], lr=1e-2, momentum=0.9)

这意味着model.base的参数将使用默认的学习率1e-2， model.classifier的参数将使用学习率1e-3，所有参数将使用动量0.9 。

2、采取优化步骤

所有优化器都实现一个step()更新参数的方法。它可以通过两种方式使用：

optimizer.step()

这是大多数优化器支持的简化版本。一旦使用例如计算梯度函数 backward()，就可以调用该函数。

for input, target in dataset:
    optimizer.zero_grad()
    output = model(input)
    loss = loss_fn(output, target)
    loss.backward()
    optimizer.step()

2、Base class

CLASStorch.optim.Optimizer(params, defaults)

在这里插入图片描述

1、Optimizer.zero_grad

Optimizer.zero_grad(set_to_none=True)[source]
Resets the gradients of all optimized torch.Tensor s.

2、Optimizer.state_dict

它包含两个条目：

state：保存当前优化状态的 Dict。其内容在优化器类之间存在差异，但存在一些共同特征。例如，状态是按参数保存的，但参数本身不保存。state是一个将参数 ids 映射到 Dict 的字典，其中状态对应于每个参数。

param_groups：包含所有参数组的列表，其中每个参数组是一个字典。每个参数组包含特定于优化器的元数据，例如学习率和权重衰减，以及组中参数的参数 ID 列表。

注意：参数 ID 可能看起来像索引，但它们只是将状态与 param_group 关联的 ID。当从 state_dict 加载时，优化器将压缩 param_group params（int ID）和优化器param_groups（实际nn.Parameters），以便匹配状态而不需要额外的验证。

返回的状态字典可能类似于：

{
    'state': {
        0: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        1: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        2: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        3: {'momentum_buffer': tensor(...), ...}
    },
    'param_groups': [
        {
            'lr': 0.01,
            'weight_decay': 0,
            ...
            'params': [0]
        },
        {
            'lr': 0.001,
            'weight_decay': 0.5,
            ...
            'params': [1, 2, 3]
        }
    ]
}