深度学习记录--mini-batch gradient descent

batch vs mini-batch gradient descent

batch:段,块

与传统的batch梯度下降不同,mini-batch gradient descent将数据分成多个子集,分别进行处理,在数据量非常巨大的情况下,这样处理可以及时进行梯度下降,大大加快训练速度

mini-batch gradient descent的原理

两种方法的梯度下降图如下图所示

batch gradient descent是一条正常的递减的曲线
mini-batch gradient descent是一条噪声很大 的曲线,分成许多小段时,每个小段是一条batch gradient descent曲线,总体看这条曲线还是递减的趋势
为什么会有区别呢?

mini-batch gradient descent中的,可能容易计算,也可能很难计算,这就导致cost时高时低,出现摆动,其实主要是mini-batch的大小的原因

mini-batch size

当size=m,mini-batch gradient descent变为batch gradient descent

梯度下降的噪声更小 ,步长更大 ,最终会收敛于最小值(如下图蓝色曲线)

弊端:如果数据量很大时,单次迭代时间过长
当size=1,变为随机梯度下降(stochastic gradient descent),每个样本都是独立的

每个样本都是随机的,可能靠近最小值,也可能远离最小值,噪声很大 ,无法收敛 ,最终在最小值附近波动(如下图紫色曲线)

弊端:由于每次只处理一个训练样本,失去了向量化的加速效果,训练效率过低
合适的size-->between1 and m

既可以获得向量化的加速效果,又可以及时进行后续操作(减少单次迭代时间)

梯度下降图如下图绿色曲线(噪声相对随机梯度下降较小,最终不会收敛,在最小值附近波动

相关推荐
黑十11 分钟前
PyTorch 报 “no CUDA GPUs are available“ 怎么办?3 步排查
服务器·网络·人工智能·pytorch·python
明月_清风27 分钟前
用自然语言操控真机:Google Artemis 移动端 AI Agent 上手与实践
人工智能·后端
没落之王29 分钟前
三易五行看宋朝的三界确立
大数据·人工智能·算法
ZhengEnCi34 分钟前
正样本几万、负样本个位数:极端类别不平衡下怎么训模型(全文可跑)
深度学习
miofly38 分钟前
DeepSeek 开源 Super-agent 架构:AI 主动发现 Bug 并提交 PR
人工智能
kyrie_sakura43 分钟前
大模型学习20 大模型学习 - LangChain3 - Agents
人工智能·学习·langchain
zhangfeng11331 小时前
2026 书生国智科探挑战赛暨飞翔杯 AI Agent/Skills 开发大赛全景介绍
人工智能
DevMemo1 小时前
2026 AI外呼系统技术选型:全链路延迟预算与集成成本实测,10个品牌的架构真相
人工智能·架构
ZhuoAIStage1 小时前
契约与闸门打架该改谁?用 AI 智能体 preflight 把配置漂移挡在发版前——以舞台工艺审图专家包闸门冲突为例
人工智能·闸门·舞台工艺·配置漂移·专家包·preflight
Flynn Liang1 小时前
大模型怎么自己调函数?Spring AI 2.0 Tool Calling 自动循环原理 + 完整时序图
java·人工智能·spring·agent·函数调用·springai·toolcalling