多项式衰减

[源代码]

PolynomialDecay

keras.optimizers.schedules.PolynomialDecay(
    initial_learning_rate,
    decay_steps,
    end_learning_rate=0.0001,
    power=1.0,
    cycle=False,
    name="PolynomialDecay",
)

一种使用多项式衰减调度的 LearningRateSchedule

通常观察到,经过仔细选择的单调递减学习率,其变化程度,会带来性能更好的模型。该调度函数对优化器步数应用多项式衰减函数,给定一个 initial_learning_rate,在给定的 decay_steps 中达到 end_learning_rate

它需要一个 step 值来计算衰减的学习率。您只需传递一个在每个训练步骤中递增的后端变量。

该调度是一个单参数可调用对象,当传入当前优化器步骤时,它会产生一个衰减的学习率。这对于在优化器函数不同调用之间更改学习率值非常有用。它的计算方式如下:

def decayed_learning_rate(step):
    step = min(step, decay_steps)
    return ((initial_learning_rate - end_learning_rate) *
            (1 - step / decay_steps) ^ (power)
           ) + end_learning_rate

如果 cycle 为 True,则使用 decay_steps 的倍数,第一个大于 step 的倍数。

def decayed_learning_rate(step):
    decay_steps = decay_steps * ceil(step / decay_steps)
    return ((initial_learning_rate - end_learning_rate) *
            (1 - step / decay_steps) ^ (power)
           ) + end_learning_rate

您可以将此调度直接作为学习率传递给 keras.optimizers.Optimizer示例

使用以下方法在 10000 步内将模型从 0.1 衰减到 0.01:

sqrt (即 power=0.5)

...
starter_learning_rate = 0.1
end_learning_rate = 0.01
decay_steps = 10000
learning_rate_fn = keras.optimizers.schedules.PolynomialDecay(
    starter_learning_rate,
    decay_steps,
    end_learning_rate,
    power=0.5)

model.compile(optimizer=keras.optimizers.SGD(
                  learning_rate=learning_rate_fn),
              loss='sparse_categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])

model.fit(data, labels, epochs=5)

学习率调度也可以使用 keras.optimizers.schedules.serializekeras.optimizers.schedules.deserialize 进行序列化和反序列化。

参数

  • initial_learning_rate: Python 浮点数。初始学习率。
  • decay_steps:Python 整数。必须为正。请参见上面的衰减计算。
  • end_learning_rate:Python 浮点数。最小的结束学习率。
  • power:Python 浮点数。多项式的幂。默认为 1.0
  • cycle:布尔值,是否应在 decay_steps 之后循环。
  • name:字符串。操作的可选名称。默认为 "PolynomialDecay"

返回

一个接受一个参数的可调用学习率调度,该参数为当前的优化器步数,并输出衰减后的学习率,一个与 initial_learning_rate 类型相同的标量张量。