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
嘟嘟嘟95273 分钟前
Kubernetes 引入 KYAML:更安全的 YAML 子集
人工智能·架构·开源
智购科技自动售货机厂家5 分钟前
2026自动售货机设备清洁效果自动验证:从图像比对到评分算法的工程实践~YH
人工智能·算法·计算机视觉
财迅通Ai9 分钟前
光智科技全景透视:一家被“光学元件”标签遮蔽的稀散金属材料平台
大数据·人工智能·科技·光智科技
小刘在重生~16 分钟前
Java常用类|String类详解 + BigDecimal精准计算(含面试题)
java·开发语言·python
AI技术新视界28 分钟前
失控的认知外包:大语言模型如何像病毒般入侵人类思维与社会生态
人工智能·llm·认知科学
后端小肥肠29 分钟前
还在找PPT 生成工具?我集成了 GitHub 高星 Skill,自动匹配最优方案
人工智能·aigc·agent
打破砂锅问到底00730 分钟前
115 行把 Qwen3-8B 跑进浏览器:WebLLM 本地推理实战
人工智能·ai·llm
二川bro30 分钟前
幻觉≠提示词注入!拆解GPT‑6 Astra三层防御架构的致命短板
人工智能
雪庭34 分钟前
pmb 面向 AI 编码智能体的本地记忆系统
人工智能
姜穆澜35 分钟前
机器学习实战指南:从算法原理到工程落地
人工智能·算法·机器学习