如何调整batch size和学习率之间的关系?

一般来说,我们batch size 大一些,则learning rate也要大一些。且有一个数学关系,当我们改变batch_size的时候,可能遵循这样的规律:

newlearningrate = oldlearningrate × newbatchsize oldbatchsize {\text{newlearningrate}}={\text{oldlearningrate}} \times {\sqrt{\frac{ {\text{newbatchsize}}}{ {\text{oldbatchsize}}}}} newlearningrate=oldlearningrate×

### 学习率与批量大小之间关系 在神经网络训练过程中,学习率批量大小(batch size)是两个至关重要的超参数。两者之间存在紧密联系,并共同影响着模型的收敛速度以及最终性能。 #### 批量大小对梯度估计的影响 较小的批量会引入更多随机性到每次权重更新中,这种额外的噪声可以起到类似于正则化的效果,有助于跳出局部最优解[^2]。相反,较大的批量能够提供更加精确的梯度估计,从而使得优化过程更为稳定平滑;但是这也可能导致算法更容易陷入鞍点或平坦区域内的局部极小值附近徘徊不前。 #### 调整学习率的重要性 为了充分利用大批次的优势而不牺牲效率,通常建议随着批次数目的增加而相应提高初始设定的学习速率。这是因为较大规模的数据样本提供了更好的全局视角,允许采取更大步长的安全移动方向去探索损失函数空间[^1]。如果未能适当上调学习率,则可能会遇到如下情况: - 训练时间延长:由于缺乏足够的前进动力,导致每一轮迭代所能带来的改进有限; - 收敛困难:即使经过大量轮次也无法达到满意的精度水平。 #### 实验验证 有研究表明,在某些情况下,即便进行了合理范围内的学习率调整,大规模批次仍可能表现出略微逊色的表现。不过值得注意的是,这样的差异往往非常微弱——例如在一个特定案例里,最小最大的批量设置仅相差不到百分之一的有效验证误差(0.343 vs 0.352)。这意味着对于大多数应用场景而言,通过精细调参找到适合当前配置的最佳组合即可获得令人满意的结果。 ```python import torch.optim as optim from torchvision import models, transforms, datasets def adjust_learning_rate(optimizer, epoch, base_lr=0.1): """动态调整学习率""" lr = base_lr * (0.1 ** (epoch // 30)) for param_group in optimizer.param_groups: param_group['lr'] = lr # 假设使用ResNet作为基础架构进行图像分类任务 model = models.resnet18(pretrained=True) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=base_lr, momentum=0.9) for epoch in range(num_epochs): train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_sizes[epoch], shuffle=True) adjust_learning_rate(optimizer, epoch) # 动态调节LR model.train() running_loss = 0.0 ... ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

落难Coder

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值