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
学编程就要猛3 小时前
RAG(Retrieval Augmented Generation)
人工智能·spring ai
冬奇Lab3 小时前
一天一个开源项目(第259篇):Modern Web Guidance —— Chrome 团队给 AI 编码 Agent 的「现代 Web 最佳实践」外挂
人工智能·开源
飞哥数智坊5 小时前
打造自己的 Personal Agent,从抄大肥鱼作业开始
人工智能·deepseek
投图匠5 小时前
十种不同风格的 CTP接口 框架
开发语言·python
对你无可奈何5 小时前
Magpie 实战:把 WorkBuddy、Qoder 的订阅模型接进一个本地池子
人工智能
Csvn5 小时前
每请求到底多少钱?把 Token 成本算成可观测指标(C01)
人工智能·aigc·agent
吴名氏.5 小时前
Java转AI Agent教程(第十三周)混合检索与重排
java·数据库·人工智能·ai·ai agent
2601_967980116 小时前
深入理解词向量算法及其在Python中的实践
python·word2vec·glove·fasttext·词向量
129Lab7 小时前
电池循环测试数据自动化分析:用Python+AI工具构建一键式寿命评估流水线
python·数据分析·电池测试·数据自动化·寿命评估