深度学习和机器学习中的重要概念

感觉自己跟个文盲一样,有些概念如今还是摸棱两可,故此写这一个名词性的总结

深度学习和机器学习中的重要概念

1. Batch(批次)

定义: Batch 是指一次迭代(iteration)中用于计算梯度并更新模型参数的样本集合。(大白话来讲就是一次迭代的样本) Batch Size(批次大小): 每次迭代使用的样本数量。例如,batch size = 32 表示每次迭代使用 32 个样本来计算梯度。 作用: 在训练过程中,模型并不是一次性使用整个数据集来计算梯度(这样计算开销太大,当然也不一定,也许有人喜欢呢),而是将数据分成多个 batch,每次处理一个 batch。通过 batch,可以平衡计算效率和内存使用。

exp:假设数据集有 1000 个样本,batch size = 100,那么每次迭代会使用 100 个样本计算梯度,更新模型参数。

2. Epoch(轮次)

定义: Epoch 是指整个训练数据集被完整遍历一次的过程。 作用: 一个 epoch 表示模型已经看过了整个训练数据集一次,通常需要多个 epoch 才能让模型充分学习数据的特征。 注意,epoch注意的是整个训练集训练的次数

与 Batch 的关系

一个 epoch 包含多个 batch。具体来说,一个 epoch 的迭代次数 = 总样本数 / batch size。

exp:假设数据集有 1000 个样本,batch size = 100,那么一个 epoch 会包含 10 次迭代(1000 / 100 = 10)。

3. Iteration(迭代)

定义: 一次迭代是指使用一个 batch 的数据来计算梯度并更新模型参数的过程。 与 Batch 的关系: 每次处理一个 batch 就是一次迭代。

exp:如果数据集有 1000 个样本,batch size = 100,那么一个 epoch 包含 10 次迭代。

4.Optimizer(优化器)

定义: 优化器是用于更新模型参数的算法,基于梯度信息调整参数。

常见优化器: SGD(随机梯度下降) Momentum(动量法) Adam(自适应矩估计) RMSProp(均方根传播)

5.Hyperparameter(超参数)

定义: 超参数是模型训练前需要手动设置的参数,如学习率、batch size、网络层数等。 作用: 超参数的选择直接影响模型的性能和训练效率。

6.Loss(损失函数)

定义: 损失函数用于衡量模型预测值与真实值之间的差异。 作用: 损失函数是模型优化的目标,通过最小化损失函数来训练模型。 常见损失函数: 回归任务:均方误差(MSE)。 分类任务:交叉熵损失(Cross-Entropy Loss)。

7.Regularization(正则化)

定义: 正则化是通过在损失函数中添加额外项来限制模型复杂度,防止过拟合。

常见方法: L1 正则化(Lasso):添加参数的绝对值之和。 L2 正则化(Ridge):添加参数的平方和。 Dropout:在训练过程中随机丢弃部分神经元。

Learning Rate(学习率)

定义: 学习率是控制模型参数更新步长的超参数。它决定了每次迭代中参数根据梯度调整的幅度。 作用: 学习率过小:模型收敛速度慢,训练时间过长。 学习率过大:模型可能无法收敛,甚至发散。 调整方法: 学习率调度(Learning Rate Scheduling),如学习率衰减(Learning Rate Decay)、余弦退火(Cosine Annealing)等。




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