参数和超参数的区别
参数是模型中可以被学习和调整的参数,通过训练数据进行学习和优化,以最小化损失函数或优化目标;
超参数是手动设置的参数,用于控制模型的行为和性能,超参数的选择和优化对模型性能有重要影响
深度学习中,参数通常是指神经网络中的权重和偏差,这些参数通过反向传播算法,根据训练数据中的梯度信息自动调整,以最小化损失函数。
超参数的选择会影响到模型的训练速度、收敛性、容量和泛化能力等方面。如学习率、迭代次数、正则化参数、隐藏层的神经元数量等都是超参数(需根据经验和领域知识进行调整)
常用的超参数:
学习率(learning rate):影响模型训练速度和稳定性的关键参数。学习率设置的过大可能会到是模型无法收敛,设置的过小则会使训练过程过于缓慢。
动量参数(momentum):加速梯度下降的参数,可以增加梯度的方向性,从而帮助模型更快的收敛
网络层数(number of layers):决定模型复杂度和表达能力的参数。一般来说,增加网络层数可以使模型更好地学习复杂的特征,但同时也增加了模型的参数数量和计算复杂度。
隐藏层节点数(number of hidden nodes):这是决定模型隐层大小和表达能力的参数。一般来说,增加隐层节点数可以使模型更好的学习复杂的特征,但同时也增加了模型的参数数量和计算复杂度。
学习率下降幅度(learning rate decay):这是用于控制学习率在训练过程中下降的参数。通过逐渐降低学习率,可以让模型在训练后期更加精细地逼近最优解
mini-batch大小(mini-batch size):这是决定每次更新时使用梯度下降的样本的数量。一般来说,使用较大的mini-batch可以提高训练速度和稳定性,但可能会降低模型的泛化能力
正则化参数(regularization parameters):这是用于控制正则化效果的参数,可以防止过拟合现象的发生。常用的正则化方法包括L1正则化、L2正则化和Dropout等
批处理次数(number of batches):这是决定每次训练过程中进行梯度更新的次数的参数。一般来说,增加批处理次数可以提高训练速度和稳定性,但可能会增加计算资源和时间成本
优化器选择(optimizer):这是用于优化神经网络权重的算法选择。常用的优化器包括梯度下降法、随机梯度下降法、Adam等
初始权重设置(inital weights):这是用于初始化神经网络权重的参数。不通的初始权重设置可能会影响模型的收敛速度和最终性能。
激活函数:
过拟合和欠拟合:
过拟合(overfitting):
是指模型在训练数据集上表现的好,但在未见过的数据集上表现较差的情况。过拟合通常发生在模型过于复杂、参数过多的情况,导致模型过度记忆了训练数据和噪声细节,而忽略了数据的整体趋势和泛化能力。过拟合的模型对训练数据过于敏感,可能会出现过度拟合噪声的情况,导致泛化能力下降
欠拟合(underfitting):
欠拟合指的是在训练数据上表现较差,无法很好的捕捉数据的特征和模式。欠拟合通常发生在模型过于简单、参数过少的情况下,导致模型无法适应数据的复杂性和变化,无法捕捉数据的潜在规律和特征。欠拟合的模型可能会出现高偏差的情况,导致无法充分拟合训练数据,也无法在测试数据集上取得良好的性能。
异同点:
相同点:
(1)过拟合和欠拟合都是模型在训练过程中出现的问题,导致模型在测试数据上的性能下降
(2)过拟合和欠拟合都与模型的复杂性和参数数量有关,过拟合常常发生在模型过于复杂,欠拟合常常发生在模型过于简单的情况下。
不同点:
(1)过拟合和欠拟合发生的原因不同:过拟合时因为模型过于复杂,过度拟合了训练数据的噪声和细节;欠拟合是因为模型过于简单,无法捕捉数据的特征和模式
(2)应对的解决方法不同:过拟合可以采用正则化、降低模型复杂度、增加训练数据等方法来减轻过拟合现象;欠拟合可以考虑增加模型复杂度、增加特征数量、调整模型参数等方法来提高模型的拟合能力
卷积
对卷积的理解:两个函数的卷积,本质上就是先将一个函数翻转,然后进行滑动叠加。