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
别问!问就是全会4 分钟前
Jupyter Notebook 安装包下载|单元格分块运行,图表直接内嵌
ide·python·其他·jupyter
Flynn Liang20 分钟前
AI 应用的安全红线:Spring AI 下的 Prompt 注入防护、PII 脱敏、输出审计与密钥管理
人工智能·安全·spring·数据泄露·springai·prompt注入
朗迪锋24 分钟前
SoErgo重塑“四特”场景下的人机协同与安全边界
人工智能·安全·人机工程
深蓝AI28 分钟前
Python 缓存击穿实测:16 个并发请求如何只回源 1 次
python
benchmark_cc31 分钟前
用 00700.HK 做港股行情清洗:字段核对、校验与个人量化开发实践
python·数据分析·pandas·量化交易·股票数据·quantdash
stormzhangV32 分钟前
未来十年的建议
人工智能·aigc·agent
深圳行云创新1 小时前
智能体架构之争:单Agent加Skills,还是多加几个Agent
人工智能·架构·软件工程
用户360055579001 小时前
Kestrel_VLLM - 31 · MTP 头上 GPU:一个独立槽位,与一条抽出来共用的注意力
人工智能
老金带你玩AI1 小时前
Codex改了又测、测了又改,我一查Token才发现这个坑
人工智能