SGD و مومنتوم
بدانی گرادیان تصادفی چه نویزی دارد، اندازهی دسته چه اثری میگذارد و مومنتوم چطور حرکت را سرعت میدهد.
12 دقیقه مطالعه · 4 سؤال تمرینی · یادگیری ماشین میانی و پیشرفته
گرادیان تصادفی
در یادگیری ماشین معمولاً است. محاسبهی گرادیان کامل روی میلیونها نمونه گران است. SGD در هر قدم گرادیان را فقط روی یک دستهی کوچک تخمین میزند:
- اگر نمونهها یکنواخت و تصادفی انتخاب شوند، تخمین بیطرف گرادیان کامل است.
- واریانس آن با کم میشود، پس انحراف معیارش با .
- با نرخ یادگیری ثابت، SGD در نزدیکی بهینه نوسان میکند. برای همگرایی کامل باید نرخ کاهش یابد (شرایط رابینز-مونرو: و ).
مومنتوم
مومنتوم (روش گوی سنگین) یک «سرعت» نگه میدارد که میانگین نمایی گرادیانهای قبلی است:
- در جهتهایی که گرادیان ثابت است، سرعت جمع میشود و حرکت تند میشود.
- در جهتهایی که گرادیان مدام علامت عوض میکند (دیوارههای یک درهی باریک)، اثرها هم را خنثی میکنند و نوسان کم میشود.
اگر گرادیان ثابت باشد، به میل میکند. یعنی قدم مؤثر است و با حدود ۱۰ برابر میشود.
مومنتوم نستروف گرادیان را بهجای نقطهی فعلی، در نقطهی «پیشبینیشده» حساب میکند و معمولاً کمی پایدارتر است.