torch.optim的灵活使用详解
1. 基本用法:
要构建一个优化器Optimizer,必须给它一个包含参数的迭代器来优化,然后,我们可以指定特定的优化选项,
例如学习速率,重量衰减值等。
注:如果要把model放在GPU中,需要在构建一个Optimizer之前就执行model.cuda(),确保优化器里面的参数也是在GPU中。
例子:
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr = 0.01, momentum=0.9)
2. 灵活的设置各层的学习率
将model中需要进行BP的层的参数送到torch.optim中,这些层不一定是连续的。
这个时候,Optimizer的参数不是一个可迭代的变量,而是一个可迭代的字典
(字典的key必须包含'params'(查看源码可以得知optimizer通过'params'访问parameters),
其他的key就是optimizer可以接受的,比如说'lr','weight_decay'),可以将这些字典构成一个list,
这样就是一个可迭代的字典了。
注:这个时候,可以在optimizer设置选项作为关键字参数传递,这时它们将被认为是默认值(当字典里面没有这个关键字参数key-value对时,就使用这个默认的参数)
This is useful when you only want to vary a single option, while keeping all others consistent between parameter groups.
例子:
optimizer = SGD([
        {'params': model.features12.parameters(), 'lr': 1e-2},
        {'params': model.features22.parameters()},
        {'params': model.features32.parameters()},
        {'params': model.features42.parameters()},
        {'params': model.features52.parameters()},
      ], weight_decay1=5e-4, lr=1e-1, momentum=0.9)
上面创建的optim.SGD类型的Optimizer,lr默认值为1e-1,momentum默认值为0.9。features12的参数学习率为1e-2。
灵活更改各层的学习率
torch.optim.optimizer.Optimizer的初始化函数如下:
__init__(self, params, lr=
params (iterable): iterable of parameters to optimize or dicts defining parameter groups (params可以是可迭代的参数,或者一个定义参数组的字典,如上所示,字典的键值包括:params,lr,momentum,dampening,weight_decay,nesterov)
想要改变各层的学习率,可以访问optimizer的param_groups属性。type(optimizer.param_groups) -> list
optimizer.param_groups[0].keys()
Out[21]: ['dampening', 'nesterov', 'params', 'lr', 'weight_decay', 'momentum']
因此,想要更改某层参数的学习率,可以访问optimizer.param_groups,指定某个索引更改'lr'参数就可以。
def adjust_learning_rate(optimizer, decay_rate=0.9):
  for para in optimizer.param_groups:
    para['lr'] = para['lr']*decay_rate
重写torch.optim,加上L1正则
查看torch.optim.SGD等Optimizer的源码,发现没有L1正则的选项,而L1正则更容易得到稀疏解。
这个时候,可以更改/home/smiles/anaconda2/lib/python2.7/site-packages/torch/optim/sgd.py文件,模拟L2正则化的操作。
L1正则化求导如下:
dw = 1 * sign(w)
更改后的sgd.py如下:
import torch
from torch.optim.optimizer import Optimizer, required
class SGD(Optimizer):
  def __init__(self, params, lr=required, momentum=0, dampening=0,
         weight_decay1=0, weight_decay2=0, nesterov=False):
    defaults = dict(lr=lr, momentum=momentum, dampening=dampening,
            weight_decay1=weight_decay1, weight_decay2=weight_decay2, nesterov=nesterov)
    if nesterov and (momentum <= 0 or dampening != 0):
      raise ValueError("Nesterov momentum requires a momentum and zero dampening")
    super(SGD, self).__init__(params, defaults)
  def __setstate__(self, state):
    super(SGD, self).__setstate__(state)
    for group in self.param_groups:
      group.setdefault('nesterov', False)
  def step(self, closure=None):
    """Performs a single optimization step.
    Arguments:
      closure (callable, optional): A closure that reevaluates the model
        and returns the loss.
    """
    loss = None
    if closure is not None:
      loss = closure()
    for group in self.param_groups:
      weight_decay1 = group['weight_decay1']
      weight_decay2 = group['weight_decay2']
      momentum = group['momentum']
      dampening = group['dampening']
      nesterov = group['nesterov']
      for p in group['params']:
        if p.grad is None:
          continue
        d_p = p.grad.data
        if weight_decay1 != 0:
          d_p.add_(weight_decay1, torch.sign(p.data))
        if weight_decay2 != 0:
          d_p.add_(weight_decay2, p.data)
        if momentum != 0:
          param_state = self.state[p]
          if 'momentum_buffer' not in param_state:
            buf = param_state['momentum_buffer'] = torch.zeros_like(p.data)
            buf.mul_(momentum).add_(d_p)
          else:
            buf = param_state['momentum_buffer']
            buf.mul_(momentum).add_(1 - dampening, d_p)
          if nesterov:
            d_p = d_p.add(momentum, buf)
          else:
            d_p = buf
        p.data.add_(-group['lr'], d_p)
    return loss
一个使用的例子:
optimizer = SGD([
        {'params': model.features12.parameters()},
        {'params': model.features22.parameters()},
        {'params': model.features32.parameters()},
        {'params': model.features42.parameters()},
        {'params': model.features52.parameters()},
      ], weight_decay1=5e-4, lr=1e-1, momentum=0.9)
以上这篇关于torch.optim的灵活使用详解(包括重写SGD,加上L1正则)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持python博客。
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