SGDM算法,全稱SGD with Momentum,是一種最佳化算法,用於訓練機器學習模型,特別是在深度學習中。以下是SGDM算法的原理和特點:
SGDM原理:
SGDM在SGD(隨機梯度下降)的基礎上加入了動量機制。
在每一輪疊代中,SGDM計算當前位置的梯度值,並根據梯度值更新參數。
除了當前梯度,SGDM還考慮了之前的梯度信息,這種動量機制有助於參數更新保持一定的連續性和方向性。
動量變數(V)在第一次疊代時初始化為0,並在後續疊代中根據梯度和上一次的動量值更新。
SGDM特點:
動量:SGDM通過動量變數累積之前的梯度信息,使得參數更新不僅僅依賴於當前梯度,還依賴於之前的梯度累積。
衰減權重:動量變數中的梯度信息不是同等重要,而是隨著時間的推移逐漸衰減,這意味著更早的梯度對當前更新的影響較小。
優勢:SGDM相比SGD能夠更好地穿越「溝壑」和「鞍點」,因為它能夠保持更新方向的一致性,從而加速收斂過程。
學習率:SGDM沒有自適應地調整學習率,因此學習率的選擇對模型的訓練效果有重要影響。
SGDM與SGD的比較:
SGD在每次更新時只考慮當前梯度,而SGDM在更新時不僅考慮當前梯度,還考慮了之前的梯度累積,這有助於模型在訓練過程中更加穩定和高效。
歷史:
SGD首次提出是在1987年。
SGDM則是在1986年由Polyak提出。
綜上所述,SGDM算法通過引入動量機制,使得參數更新更加平滑和穩定,尤其在處理具有溝壑和鞍點的最佳化問題時表現優異。然而,它需要仔細選擇學習率,並且沒有像其他算法如Adagrad或RMSProp那樣自適應地調整學習率。