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
ZhengEnCi7 小时前
09bad-斯坦福CS336作业一-构建优化器
人工智能
ZhengEnCi7 小时前
09bac-斯坦福CS336作业一-实现训练损失计算
人工智能
冬奇Lab8 小时前
Skill 系列(01):Skill 评测体系——如何量化一个 AI Skill 的质量
人工智能
兵慌码乱10 小时前
基于 MediaPipe 与 PySide2 的手势交互音乐控制系统实现:轻量化视觉交互全流程解析
python·opencv·计算机视觉·人机交互·手势识别·mediapipe·pyside2
IT_陈寒11 小时前
Redis内存爆了,原来我漏掉了这个致命配置
前端·人工智能·后端
luckdewei12 小时前
FastAPI 资产管理系统实战:复杂 ORM 关联、Alembic 迁移与 N+1 查询优化
python
用户35218024547512 小时前
🎆从 Prompt 到 Skill:让 Spring AI Agent 学会"装新技能"
人工智能·spring boot·ai编程
米小虾13 小时前
手把手教你搭建第一个生产级AI Agent:从选型到实战的完整指南
人工智能·agent
任沫13 小时前
Agent之Function Call
javascript·人工智能·go
米小虾13 小时前
2026年AI Agent全面爆发:从开源生态到企业级应用的进化之路
人工智能·agent