Skip to content

Latest commit

 

History

History
executable file
·
229 lines (157 loc) · 8.79 KB

RMSProp_cn.rst

File metadata and controls

executable file
·
229 lines (157 loc) · 8.79 KB

RMSProp

.. py:class:: paddle.optimizer.RMSProp(learning_rate, rho=0.95, epsilon=1e-06, momentum=0.0, centered=False, parameters=None, weight_decay=None, grad_clip=None, name=None)




该接口实现均方根传播(RMSProp)法,是一种未发表的,自适应学习率的方法。原演示幻灯片中提出了RMSProp:[http://www.cs.toronto.edu/~tijmen/csc321/slides/lecture_slides_lec6.pdf]中的第29张。等式如下所示:

r(w, t) & = \rho r(w, t-1) + (1 - \rho)(\nabla Q_{i}(w))^2\\
w & = w - \frac{\eta} {\sqrt{r(w,t) + \epsilon}} \nabla Q_{i}(w)

第一个等式计算每个权重平方梯度的移动平均值,然后将梯度除以 sqrtv(w,t)

r(w, t) & = \rho r(w, t-1) + (1 - \rho)(\nabla Q_{i}(w))^2\\
v(w, t) & = \beta v(w, t-1) +\frac{\eta} {\sqrt{r(w,t) +\epsilon}} \nabla Q_{i}(w)\\
      w & = w - v(w, t)

如果居中为真:

r(w, t) & = \rho r(w, t-1) + (1 - \rho)(\nabla Q_{i}(w))^2\\
g(w, t) & = \rho g(w, t-1) + (1 -\rho)\nabla Q_{i}(w)\\
v(w, t) & = \beta v(w, t-1) + \frac{\eta} {\sqrt{r(w,t) - (g(w, t))^2 +\epsilon}} \nabla Q_{i}(w)\\
      w & = w - v(w, t)

其中, \rho 是超参数,典型值为0.9,0.95等。 beta 是动量术语。 epsilon 是一个平滑项,用于避免除零,通常设置在1e-4到1e-8的范围内。

参数:
抛出异常:
  • ValueError -如果 learning_raterhoepsilonmomentum 为None。

示例代码

import paddle

inp = paddle.rand([10,10], dtype="float32")
linear = paddle.nn.Linear(10, 10)
out = linear(inp)
loss = paddle.mean(out)

rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(learning_rate=0.1,
        parameters=linear.parameters(),
        weight_decay=0.01)
out.backward()
rmsprop.step()
rmsprop.clear_grad()
.. py:method:: step()

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

执行一次优化器并进行参数更新。

返回:None。

代码示例

import paddle
a = paddle.rand([2,13], dtype="float32")
linear = paddle.nn.Linear(13, 5)
rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(learning_rate = 0.01,
                            parameters = linear.parameters())
out = linear(a)
out.backward()
rmsprop.step()
rmsprop.clear_grad()
.. py:method:: minimize(loss, startup_program=None, parameters=None, no_grad_set=None)

为网络添加反向计算过程,并根据反向计算所得的梯度,更新parameters中的Parameters,最小化网络损失值loss。

参数:
  • loss (Tensor) – 需要最小化的损失值变量
  • startup_program (Program, 可选) – 用于初始化parameters中参数的 :ref:`cn_api_fluid_Program` , 默认值为None,此时将使用 :ref:`cn_api_fluid_default_startup_program`
  • parameters (list, 可选) – 待更新的Parameter或者Parameter.name组成的列表, 默认值为None,此时将更新所有的Parameter
  • no_grad_set (set, 可选) – 不需要更新的Parameter或者Parameter.name组成的集合,默认值为None

返回: tuple(optimize_ops, params_grads),其中optimize_ops为参数优化OP列表;param_grads为由(param, param_grad)组成的列表,其中param和param_grad分别为参数和参数的梯度。在静态图模式下,该返回值可以加入到 Executor.run() 接口的 fetch_list 参数中,若加入,则会重写 use_prune 参数为True,并根据 feedfetch_list 进行剪枝,详见 Executor 的文档。

示例代码

import paddle

inp = paddle.rand([10,10], dtype="float32")
linear = paddle.nn.Linear(10, 10)
out = linear(inp)
loss = paddle.mean(out)

rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(learning_rate=0.1,
        parameters=linear.parameters(),
        weight_decay=0.01)
out.backward()
rmsprop.step()
rmsprop.clear_grad()
.. py:method:: clear_gradients()

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

清除需要优化的参数的梯度。

代码示例

import paddle

a = paddle.rand([2,13], dtype="float32")
linear = paddle.nn.Linear(13, 5)
rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(learning_rate=0.02,
                                 parameters=linear.parameters())
out = linear(a)
out.backward()
rmsprop.step()
rmsprop.clear_gradients()
.. py:method:: set_lr(value)

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

手动设置当前 optimizer 的学习率。当使用_LRScheduler时,无法使用该API手动设置学习率,因为这将导致冲突。

参数:
value (float) - 需要设置的学习率的值。

返回:None

代码示例

import paddle

linear = paddle.nn.Linear(10, 10)
rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(0.1, parameters=linear.parameters())

# set learning rate manually by python float value
lr_list = [0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]
for i in range(5):
    rmsprop.set_lr(lr_list[i])
    lr = rmsprop.get_lr()
    print("current lr is {}".format(lr))
# Print:
#    current lr is 0.2
#    current lr is 0.3
#    current lr is 0.4
#    current lr is 0.5
#    current lr is 0.6
.. py:method:: get_lr()

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

获取当前步骤的学习率。当不使用_LRScheduler时,每次调用的返回值都相同,否则返回当前步骤的学习率。

返回:float,当前步骤的学习率。

代码示例

import paddle
import numpy as np
# example1: _LRScheduler is not used, return value is all the same
emb = paddle.nn.Embedding(10, 10, sparse=False)
rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(0.001, parameters = emb.parameters())
lr = rmsprop.get_lr()
print(lr) # 0.001

# example2: StepDecay is used, return the step learning rate
linear = paddle.nn.Linear(10, 10)
inp = paddle.rand([10,10], dtype="float32")
out = linear(inp)
loss = paddle.mean(out)

bd = [2, 4, 6, 8]
value = [0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0]
scheduler = paddle.optimizer.lr.StepDecay(learning_rate=0.5, step_size=2, gamma=0.1)
rmsprop = paddle.optimizer.RMSProp(scheduler,
                       parameters=linear.parameters())

# first step: learning rate is 0.2
np.allclose(rmsprop.get_lr(), 0.2, rtol=1e-06, atol=0.0) # True

# learning rate for different steps
ret = [0.2, 0.2, 0.4, 0.4, 0.6, 0.6, 0.8, 0.8, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]
for i in range(12):
    rmsprop.step()
    lr = rmsprop.get_lr()
    scheduler.step()
    np.allclose(lr, ret[i], rtol=1e-06, atol=0.0) # True