【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
曦月逸霜2 小时前
啥是RAG 它能干什么?
人工智能·python·机器学习
AI医影跨模态组学2 小时前
Lancet Digit Health(IF=24.1)广东省人民医院刘再毅&南方医科大学南方医院梁莉等团队:基于可解释深度学习模型预测胶质瘤分子改变
人工智能·深度学习·论文·医学·医学影像·影像组学
应用市场2 小时前
AI 编程助手三强争霸(2026 版):Claude、Gemini、GPT 各自擅长什么?
人工智能·gpt
CSND7402 小时前
YOLO resume断点续训(不能用官方的权重,是自己训练一半生成的last.pt)
深度学习·yolo·机器学习
AC赳赳老秦2 小时前
供应链专员提效:OpenClaw自动跟踪物流信息、更新库存数据,异常自动提醒
java·大数据·服务器·数据库·人工智能·自动化·openclaw
脑极体2 小时前
从Token消耗到DAA增长,AI价值标尺正在重构
人工智能·重构
csdn小瓯2 小时前
LangGraph自适应工作流路由机制:从关键词匹配到智能决策的完整实现
人工智能·fastapi·langgraph
QYR-分析2 小时前
高功率飞秒激光器行业发展现状、市场机遇及未来趋势分析
大数据·人工智能
AI医影跨模态组学3 小时前
J Clin Oncol(IF=43.4)美国Cedars-Sinai医学中心等团队:基于计算组织学人工智能的晚期胰腺癌化疗选择预测性生物标志物的开发与验证
人工智能·机器学习·论文·医学·医学影像·影像组学
冬奇Lab3 小时前
RAG 系列(十六):Graph RAG——用知识图谱解决多跳关系问题
人工智能·llm