大模型面试题:当Batch Size增大时,学习率该如何随之变化?

我整理了1000道算法面试题:

获取

该问题大答案的理论分析请参考苏剑林的科学空间,地址位于 https://kexue.fm/archives/10542

说下结论:从方差的角度来分析,有两个角度来说明学习率应该和Batch size的关系,一个是呈现根号的关系,也即Batch size增大x倍,学习率增大根号x倍,另一个角度是呈现线性的关系,也即Batch size增大x倍,学习率增大x倍。从损失的角度来分析,学习率随着Batch Size的增加而单调递增但有上界。

  • 方差角度
  1. 作者明确了自2014年的《One weird trick for parallelizing convolutional neural networks》,该论文的推导原理是让SGD增量的方差保持不变。若干个推导明确了通过调整学习率η 让增量的噪声强度即协方差矩阵保持不变,得到了一个是呈现根号的关系,也即Batch size增大x倍,学习率增大根号x倍。

  2. 作者明确了在实践中,Batch size增大x倍且学习率增大根号x倍的表现最好,中间涉及了一些推导,主要是基于梯度的噪声是正态分布的假设开始。

  • 损失角度
  1. 作者说了经典工作是OpenAI的《An Empirical Model of Large-Batch Training》,它通过损失函数的二阶近似来分析SGD的最优学习率,得出"学习率随着Batch Size的增加而单调递增但有上界"的结论。整个推导过程值将学习率也作为待优化的参数写进到损失函数L里面去,然后通过二阶泰勒展开得到n_max,也就是学习率最大的表达式,,可以看到B越大的话,学习率也可以越大,但是最后会饱和。
  • 其它
  1. 实际在训练过程中,先通过海塞矩阵和梯度得到,然后通过小批量的数据得到,然后结合B得到。

  2. 表明数据量越小,那么应该缩小Batch Size,让训练步数更多,才能更有机会达到更优的解。

  • 大模型

    简单说,openai发现,用大batch size配合大的learning rate,和用小batch size和小learning rate最终到达的效果是一样的。当然,后面他们也一直都是这样实践的。

参考

1 https://kexue.fm/archives/10542

相关推荐
迪菲赫尔曼2 分钟前
【基础篇 11】把官方源码放到服务器:版本、解压层级和安装位置,一次弄清楚
运维·服务器·开发语言·人工智能·python·yolo·目标检测
小李不想当小白8 分钟前
SPI通信外设与W25Q64 (硬件SPI)(STM32标准库学习笔记)
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习·嵌入式
chari克里36 分钟前
QT5.15.2 + msvc2022部署全流程说明(windows可联网环境)
开发语言·c++·qt
Hello.Reader1 小时前
tsrs 技术解析用 Rust 移植 TypeScript 7,类型检查还能怎样提速?
开发语言·rust·typescript
透明的玻璃杯1 小时前
VS2015+QT 多线程
开发语言·qt
码匠许师傅1 小时前
【C++三方组件】mbedTLS:面向嵌入式的轻量 TLS
开发语言·c++
迪菲赫尔曼2 小时前
【基础篇 12】把环境与源码接起来:检查 GPU,再安装服务器上的项目
运维·服务器·开发语言·人工智能·python·yolo·目标检测
2601_962885722 小时前
2026 Python 股票数据接口选型指南(横评 + 决策树)
开发语言·python·区块链
Evand J3 小时前
【PMSM例程4】PMSM电阻辨识与模型补偿EKF,MATLAB例程。附下载链接,包运行成功
开发语言·matlab·电机·ekf·卡尔曼·pmsm
王仔小奶3 小时前
Rust 正在接管金融圈?深度拆解一份高薪 FinTech 岗位 JD
开发语言·金融·rust