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
198******126342 小时前
2026深度解读:Work Agent长程任务的技术机制与落地能力
人工智能
老金带你玩AI2 小时前
别只让AI解释,让它做个你能看懂的东西
人工智能
iffy12 小时前
Deepseek hardness 桌面版 + ollama
人工智能
Xiaofeng36932 小时前
知漫剧入门科普:一站式工作台一句话生成漫剧
人工智能
“AI国潮设计-小江”2 小时前
《Python+SDXL实战:用ControlNet精准控制“英歌舞翻糖吐司”构图,附批量生成脚本》
开发语言·人工智能·python·prompt·aigc
MobotStone3 小时前
万物皆插件:DeepSeek Harness 底层揭秘,脚手架如何蜕变为产品
人工智能
youdexiang3 小时前
Android录音软件时间关键词检索功能分析
java·人工智能
WUYOUGYLU4 小时前
大模型时代:人与智能的共同进化
人工智能
netkiller-BG7NYT4 小时前
基于图像识别的人工智能中医望诊方案
人工智能·百度
W***25924 小时前
Work Agent深度解读:AI长程任务的执行机制与落地形态
人工智能