Keras 3 API 文件 / 最佳化器 / Loss Scale Optimizer

損失縮放最佳化器

[原始碼]

LossScaleOptimizer 類別

keras.optimizers.LossScaleOptimizer(
    inner_optimizer, initial_scale=32768.0, dynamic_growth_steps=2000, **kwargs
)

一種動態縮放損失以防止下溢的最佳化器。

損失縮放是一種技術,用於在使用 float16 時防止中間梯度中發生數值下溢。為了防止下溢,損失會乘以(或「縮放」)一個稱為「損失縮放比例」的特定因子,這也會導致中間梯度按損失縮放比例縮放。最終梯度會除以(或「取消縮放」)損失縮放比例,以將它們恢復到原始值。

LossScaleOptimizer 包裝另一個最佳化器並對其應用動態損失縮放。此損失縮放比例會隨著時間動態更新,如下所示: - 在任何訓練步驟中,如果遇到非有限梯度,則損失縮放比例減半,並跳過訓練步驟。 - 如果自上次更新損失縮放比例以來,已發生 dynamic_growth_steps 次數,且未發生非有限梯度,則損失縮放比例加倍。

引數

  • inner_optimizer:要包裝的 keras.optimizers.Optimizer 實例。
  • initial_scale:浮點數。初始損失縮放比例。此比例將在訓練期間更新。建議此值設定為非常高的數字,因為損失縮放比例過高會比損失縮放比例過低更快地降低。
  • dynamic_growth_steps:整數。向上更新比例的頻率。在每次 dynamic_growth_steps 步驟且梯度有限的情況下,損失縮放比例將加倍。
  • name:字串。用於最佳化器建立的動量累加器權重的名稱。
  • weight_decay:浮點數。如果設定,則應用權重衰減。
  • clipnorm:浮點數。如果設定,則每個權重的梯度都會被單獨裁剪,使其範數不高於此值。
  • clipvalue:浮點數。如果設定,則每個權重的梯度都會被裁剪,使其不高於此值。
  • global_clipnorm:浮點數。如果設定,則所有權重的梯度都會被裁剪,使其全域範數不高於此值。
  • use_ema:布林值,預設為 False。如果為 True,則應用指數移動平均 (EMA)。EMA 包括計算模型權重的指數移動平均值(隨著權重值在每個訓練批次後發生變化),並定期使用其移動平均值覆寫權重。
  • ema_momentum:浮點數,預設為 0.99。僅在 use_ema=True 時使用。這是計算模型權重 EMA 時要使用的動量:new_average = ema_momentum * old_average + (1 - ema_momentum) * current_variable_value
  • ema_overwrite_frequency:整數或 None,預設為 None。僅在 use_ema=True 時使用。每隔 ema_overwrite_frequency 迭代步驟,我們就會使用其移動平均值覆寫模型變數。如果為 None,則最佳化器不會在訓練過程中覆寫模型變數,您需要在訓練結束時透過呼叫 optimizer.finalize_variable_values() 明確地覆寫變數(這會就地更新模型變數)。當使用內建的 fit() 訓練迴圈時,這會在最後一個 epoch 後自動發生,您無需執行任何操作。
  • loss_scale_factor:浮點數或 None。如果為浮點數,則縮放因子將在計算梯度之前乘以損失,而縮放因子的倒數將在更新變數之前乘以梯度。適用於在混合精度訓練期間防止下溢。或者,keras.optimizers.LossScaleOptimizer 將自動設定損失縮放因子。
  • gradient_accumulation_steps:整數或 None。如果為整數,則模型和最佳化器變數不會在每個步驟都更新;而是每隔 gradient_accumulation_steps 步驟更新一次,使用自上次更新以來梯度的平均值。這稱為「梯度累積」。當您的批次大小非常小時,這可能很有用,以便減少每個更新步驟中的梯度雜訊。EMA 頻率將查看「累積」迭代次數值(最佳化器步驟 // gradient_accumulation_steps)。學習率排程將查看「實際」迭代次數值(最佳化器步驟)。