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
奔跑的蜗牛FelixChioa几秒前
python异常处理机制详解
开发语言·python
2301_775639892 分钟前
Redis怎样查询集群的整体健康状态_使用cluster info指令查看槽位覆盖率与节点状态
jvm·数据库·python
薛定猫AI2 分钟前
【技术干货】OpenManus 智能体框架深度解析:从 Agent Loop 到本地可控 AI 工作流实战
人工智能
zhoutongsheng2 分钟前
CSS如何处理带有状态切换的折叠菜单_利用BEM修饰符管理状态
jvm·数据库·python
dfdfadffa4 分钟前
Redis怎样配置基础连接参数
jvm·数据库·python
测试员周周4 分钟前
【AI测试功能4】别再用传统等价类设计 AI测试用例了——语义覆盖的四种变体方法
人工智能·python·测试
2301_782040456 分钟前
golang如何实现图片水印批量添加_golang图片水印批量添加实现策略
jvm·数据库·python
夏恪6 分钟前
Redis如何利用Redisson处理并发击穿
jvm·数据库·python
俊昭喜喜里8 分钟前
Allegro/OrCad转换成立创eda文件
python·django
devpotato9 分钟前
人工智能(十四)- 思维链(Chain of Thought, CoT)
人工智能·llm