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SGD中S(stochastic)代表什么?

更新時(shí)間:2023-11-20 來源:黑馬程序員 瀏覽量:

IT培訓(xùn)班

  SGD代表隨機(jī)梯度下降(Stochastic Gradient Descent)。這是一種優(yōu)化算法,用于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)中的模型訓(xùn)練過程。

  在傳統(tǒng)的梯度下降算法中,每次更新模型參數(shù)都是基于整個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集計(jì)算的損失函數(shù)梯度。但在大規(guī)模數(shù)據(jù)集情況下,這種方法計(jì)算梯度非常耗時(shí)。SGD是針對(duì)這個(gè)問題的一種優(yōu)化方法。

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  SGD的"S"表示隨機(jī),它與傳統(tǒng)梯度下降的區(qū)別在于每次更新模型參數(shù)時(shí),并不是使用整個(gè)數(shù)據(jù)集的梯度,而是隨機(jī)選擇一個(gè)樣本或者一小部分樣本來計(jì)算損失函數(shù)的梯度。具體步驟如下:

  1.隨機(jī)選擇樣本:

  從整個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中隨機(jī)選擇一個(gè)樣本或者一個(gè)小的批次(mini-batch)的樣本。

  2.計(jì)算梯度:

  對(duì)于選定的樣本或批次,計(jì)算其對(duì)應(yīng)的損失函數(shù)關(guān)于模型參數(shù)的梯度。

  3.更新參數(shù):

  使用計(jì)算得到的梯度來更新模型的參數(shù)。更新公式通常為:新參數(shù) = 舊參數(shù) - 學(xué)習(xí)率 * 梯度。學(xué)習(xí)率是控制參數(shù)更新步長的超參數(shù)。

  4.重復(fù)迭代:

  重復(fù)以上步驟,直到達(dá)到一定的迭代次數(shù)或者損失函數(shù)收斂到某個(gè)閾值。

  SGD的優(yōu)點(diǎn)是由于每次只用一個(gè)樣本或小批次樣本來計(jì)算梯度,計(jì)算速度更快,尤其對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)集訓(xùn)練效果明顯。然而,由于隨機(jī)選擇樣本會(huì)引入一些噪聲,因此 SGD 的收斂過程可能更加不穩(wěn)定。為了解決這個(gè)問題,還有一些SGD的變體,比如帶動(dòng)量的SGD、AdaGrad、RMSProp和Adam等,它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景下有不同的表現(xiàn)和優(yōu)化效果。

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