【NLP 11、Adam优化器】

祝你先于春天,

翻过此间铮铮山峦

------ 24.12.8

一、Adam优化器的基本概念

定义

Adam(Adaptive Moment Estimation)是一种基于梯度的优化算法,用于更新神经网络等机器学习模型中的参数。它结合了动量法(Momentum)和自适应学习率方法(如Adagrad和RMSProp)的优点,能够在训练过程中自适应地调整每个参数的学习率,并且利用动量来加速收敛和抑制震荡。


应用场景

广泛应用于深度学习中的各种任务,包括但不限于图像识别、自然语言处理、语音识别等。

例如,在训练卷积神经网络(CNN)进行图像分类任务时,或者在训练循环神经网络(RNN)和Transformer架构的模型用于自然语言处理任务时,Adam优化器都能有效地更新模型参数,使模型更快地收敛并获得较好的性能。


二、Adam优势:

Adam 优化算法应用在非凸优化问题中所获得的优势:

实现简单,计算高效,对内存需求少

参数的更新不受梯度的伸缩变换影响

超参数具有很好的解释性,且通常无需调整或仅需很少的微调

更新的步长能够被限制在大致的范围内(初始学习率)

能自然地实现步长退火过程(自动调整学习率)

很适合应用于大规模的数据及参数的场景

适用于不稳定目标函数

适用于梯度稀疏或梯度存在很大噪声的问题


三、基本机制

Adam 算法和传统的随机梯度下降不同。

随机梯度下降保持单一的学习率(即 alpha)更新所有的权重,学习率在训练过程中并不会改变。

而 Adam 通过计算梯度的一阶矩估计和二阶矩估计而为不同的参数设计独立的自适应性学习率。

记录前几次梯度的值,然后第一层进行求均值,第二层进行求均值的平方,再与当下轮次的梯度进行复合,得到这一轮的loss值,这个目的就是结合一些历史数据,然后自动调节当下轮次模型参数的学习率,对于不平稳的梯度进行更新


四、手动实现Adam算法

python 复制代码
#adam梯度更新
def diy_adam(grad, weight):
    #参数应当放在外面,此处为保持后方代码整洁简单实现一步
    alpha = 1e-3  #学习率
    beta1 = 0.9   #超参数
    beta2 = 0.999 #超参数
    eps = 1e-8    #超参数
    t = 0         #初始化
    mt = 0        #初始化
    vt = 0        #初始化
    #开始计算
    t = t + 1
    gt = grad
    mt = beta1 * mt + (1 - beta1) * gt
    vt = beta2 * vt + (1 - beta2) * gt ** 2
    mth = mt / (1 - beta1 ** t)
    vth = vt / (1 - beta2 ** t)
    weight = weight - (alpha * mth/ (np.sqrt(vth) + eps))
    return weight
相关推荐
做萤石二次开发的哈哈2 小时前
连锁门店、园区、交通枢纽的视频如何统一汇集?应用模板的接入与分权管理详解
人工智能·物联网·音视频·二次开发·视频监控·蓝海aiot一站式工作台·萤石云开放平台
老金带你玩AI3 小时前
全程拿着手机,我让dot准备了一场AI分享
人工智能
nvd113 小时前
Flink 批处理驱动的湖仓 AI 财务研报流水线:从双流广播汇聚到 Agent 智能决策与原生 Iceberg 落盘全景实战
大数据·人工智能·flink
snhna3 小时前
向量数据库深度实战:从 HNSW 到 pgvector、Milvus 选型与 RAG 落地
数据库·人工智能·python·postgresql·milvus
架构技术专栏3 小时前
Agent 工具调用:从工具声明到执行反馈
前端·人工智能·后端
点云-激光雷达-Slam-三维牙齿3 小时前
100,000 Records CSV File - India Traffic Accident Analysis Dataset.7z
人工智能·数据集
TechWayfarer3 小时前
精度极限的突破:AI与IPv6如何重塑高精度IP查询
人工智能·网络协议·tcp/ip·transformer
七十二时9563 小时前
视频掉帧怎么用AI补帧
人工智能
可达智灵3 小时前
信创适配|织灵 Coda Loom 2.0 完成银河麒麟服务器操作系统 V10、V11 适配认证
人工智能·可达智灵
Wx-bishekaifayuan4 小时前
express皖美特色农产品网售系统53118-计算机课程设计、毕业设计
人工智能·spring boot·后端·python·课程设计·express·旅游