本文主要是介绍为什么每次optimizer.zero_grad(),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
当你训练一个神经网络时,每一次的传播和参数更新过程可以被分解为以下步骤:
1前向传播:网络对输入数据进行操作,最终生成输出。这个过程会基于当前的参数(权重和偏差)计算出一个或多个损失函数的值。
2计算梯度(反向传播):损失函数对网络参数的梯度(即导数)是通过一个称为反向传播的过程计算出来的。这个过程从损失函数开始,向后通过网络传播,直到达到输入层,计算每个参数对损失的贡献。
3 更新参数:一旦我们有了梯度,我们就可以使用优化算法(如随机梯度下降)来调整参数,意图减小损失函数的值。
在PyTorch中,每当.backward()被调用时,梯度就会累积在参数上(即它们会被加到现有的梯度上)。这是因为在一些情况下,累积梯度是有用的,比如在循环神经网络中处理序列数据时。但在大多数标准训练过程中,我们希望每次更新只基于最新的数据,因此需要在每次迭代开始前清除旧的梯度。
举个具体的例子:
假设我们正在训练一个简单的线性回归模型,模型的参数为 ww(权重)和 bb(偏差),我们的损失函数是均方误差。我们有以下步骤:
在第一个批次的数据上进行训练,计算损失 L1L1,并通过反向传播得到 ww 和 bb 的梯度 ∇w1∇w1 和 ∇b1∇b1。
如果不清零梯度,当第二个批次的数据来临时,计算出的梯度 ∇w2∇w2 和 ∇b2∇b2 将会加到 ∇w1∇w1 和 ∇b1∇b1 上,因此更新会基于 ∇w1+∇w2∇w1+∇w2 和 ∇b1+∇b2∇b1+∇b2。
这意味着你的模型是基于之前所有数据的累积信息进行更新的,而不是只基于最新数据。这会使模型的训练路径混乱,因为每一步的更新不再反映单个批次的学习信号。
因此,通过在每个训练步骤开始时调用 optimizer.zero_grad(),我们确保每一次参数更新都只考虑了从最新数据计算出的梯度,这样每次更新都是独立的,与前一次迭代的数据无关。这保证了训练过程的稳定性和可靠性,使得模型能够系统地从每个批次的数据中学习,而不是在错误的方向上累积错误。
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