pytorch梯度累积

梯度累加其实是为了变相扩大batch_size,用来解决显存受限问题。

常规训练方式,每次从train_loader读取出一个batch的数据:

python 复制代码
for x,y in train_loader:
	pred = model(x)
	loss = criterion(pred, label)
	# 反向传播
	loss.backward()
	# 根据新的梯度更新网络参数
	optimizer.step()
	# 清空以往梯度,通过下面反向传播重新计算梯度
	optimizer.zero_grad()

pytorch每次forward完都会得到一个用于梯度回传的计算图,pytorch构建的计算图是动态的,其实在每次backward后计算图都会从内存中释放掉,但是梯度不会清空的。所以若不显示的进行optimizer.zero_grad()清空过往梯度这一步操作,backward()的时候就会累加过往梯度。

梯度累加的做法:

python 复制代码
accumulation_steps = 4
for i,(x,y) in enumerate(train_loader):
	pred = model(x)
	loss = criterion(pred, label)
	
	# 相当于对累加后的梯度取平均
	loss = loss/accumulation_steps
	# 反向传播
	loss.backward()

	if (i+1) % accumulation_steps == 0:
		# 根据新的梯度更新网络参数
		optimizer.step()
		# 清空以往梯度,通过下面反向传播重新计算梯度
		optimizer.zero_grad()

代码中设置accumulation_steps = 4,意思就是变相扩大batch_size四倍。因为代码中每隔4次迭代才清空梯度,更新参数。

至于为啥loss = loss/accumulation_steps,因为梯度累加了四次呀,那就要取平均,除以4。那我每次loss取4,其实就相当于最后将累加后的梯度除4咯。同时,因为累计了4个batch,那学习率也应该扩大4倍,让更新的步子跨大点。

 看网上的帖子有讨论对BN层是否有影响,因为BN的估算阶段(计算batch内均值、方差)是在forward阶段完成的,那真实的batch_size放大4倍效果肯定是比通过梯度累加放大4倍效果好的,毕竟计算真实的大batch_size内的均值、方差肯定更精确。

 还有讨论说通过调低BN参数momentum可以得到更长序列的统计信息,应该意思是能够记忆更久远的统计信息(均值、方差),以逼近真实的扩大batch_size的效果。

参考

pytorch骚操作之梯度累加,变相增大batch size

相关推荐
爱读源码的大都督18 分钟前
Claude Code源码分析(三):为什么系统提示词中需要有tools呢?
前端·人工智能·后端
半个落月1 小时前
LLM如何预测下一个Token?一文拆解Transformer核心流程
人工智能
触底反弹1 小时前
🔥 2026 年爆火的 Harness Engineering 到底是什么?从原理到实战一文讲透
javascript·人工智能·程序员
user4465117917911 小时前
源码深读 XAgent:6 个 Agent 怎么分工?工具失败不崩、死循环怎么防?
人工智能
魏祖潇1 小时前
SDD 完整指南——Spec 端打底、Story 端交付、留白区
人工智能·后端
常丛丛1 小时前
5.9 式输出:实时查看 LangGraph Agent 思考过程
人工智能
Token炼金师1 小时前
从节点图到低秩矩阵:ComfyUI 推理引擎与 LoRA 适配机制拆解
人工智能·aigc
武子康1 小时前
调查研究-210 Netflix 用 AI 复刻 Gene Wilder 的声音:语音克隆的下半场,不是模型,而是权利
人工智能·aigc·openai
你好潘先生2 小时前
别再记命令了,用 yeero do 说句人话就能跑脚本,而且不烧 token
服务器·python·命令行
Quz2 小时前
在 Obsidian 中嵌入 Claude Code 的实践记录
人工智能·claude