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
FITA阿泽要努力2 分钟前
/goal 命令:给 Agent 设定目标
服务器·人工智能·python·agent
志尊宝15 分钟前
AI原生前端开发(016):端侧AI与React 19结合实战
人工智能·react.js·ai-native
GPUStack15 分钟前
从 24 到 51 tok/s:用 GPUStack 调优 4 台 DGX Spark 上的 GLM 推理
人工智能·开源软件·gpustack·推理集群
leizhen1984080916 分钟前
操作系统正在被为智能体重做_上集(漫画)
人工智能·安全
BD_Marathon16 分钟前
【RAG开发】LangChain调用大语言模型
人工智能·语言模型·langchain
大鹏的NLP博客18 分钟前
工业视觉目标检测阈值选择与生产决策评估报告
人工智能·目标检测·图像检测
xiaoyunxuexibiji19 分钟前
供应商认证管理怎么做?从资质审核到现场认证、样品认证
运维·服务器·人工智能
嘉行文21 分钟前
传统机器学习与深度学习的特点与选择
人工智能·深度学习·机器学习
咕泡科技21 分钟前
深度学习碾压机器学习?经典机器学习是否真的无用了?从LLM底层逻辑到工业落地全景解析
人工智能·深度学习·机器学习·llm·nlp
小小张说故事24 分钟前
Python 的 dict 为什么插入顺序不会乱?拆开 3.6 的紧凑布局:indices 与 entries 两张表
python