Datawhale X 李宏毅苹果书 AI夏令营_深度学习基础学习心得

news2024/11/24 5:20:20

本次学习了深度学习中的局部最小值

1、书上说有时候模型一开始就训练不起来,不管怎么更新参数损失都不下降。我之前遇到过这种情况,大概是做一个数据很不平衡的二分类,正负样本比例大概为9:1,模型倾向于全部预测为正样本,没有办法学习负样本。

2、3.1.1介绍了一下鞍点,鞍点的各个方向的梯度是等于零的,而我们的模型反向传播又是基于梯度的,所以到了鞍点就没有办法再让损失下降了,但是其实鞍点和局部最优又区别,鞍点并不是梯度最小的点。

3、3.1.2介绍了损失函数L(\theta)的近似:

第一项:如果\theta很接近\theta‘,L(\theta)近似于L(\theta’)

第二项:g代表梯度,L(\theta’)对于\theta中每个元素的偏微分

第三项:H:海森矩阵,里面是L的二次微分

接下来需要探究误差表面的形状,来判断是否为鞍点,主要探究第三项,另v = (\theta-\theta’):

情况1):如果对于所有v,第三项>0:局部最小

情况2):对所有v,第三项<0:局部最大

情况3):对所有v,有时大于0有时小于0:鞍点

在实际判断的时候,不需要用H于每一个v进行运算,只需要判断是否为正定或负定矩阵即可。

4、判断完鞍点,H还能够帮我们在鞍点指路:

令u = (\theta-\theta’),\lambda为H的特征值:,该等式在\lambda小于0时小于0

此时L(\theta)<L(\theta’),因此沿着u的方向更新,损失就会变小,所以在鞍点就需要找负特征值以及对应的特征向量

5、其他逃离鞍点的方法:

很多情况下,低维空间的局部最小在高维空间可能是鞍点

实际上,几乎找不到所有特征值都为正的临界点。大概还有一半的路可以让损失下降

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学习心得:感觉还是很有收获的,之前调模型可能就主要想着让损失下降,但是不求甚解,了解了最底层的逃离鞍点让损失下降的逻辑之后,对于各种算法好像有了新的认识

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