1. 数据预处理 💡
- 标准化:使用
torchvision.transforms
对数据进行标准化处理,加速模型收敛。 - 数据增强:通过旋转、裁剪、翻转等操作增加数据多样性,提升泛化能力。
- 批量处理:合理设置
batch_size
,避免内存溢出(OOM)或训练过慢。
2. 模型优化 🚀
- 学习率调整:使用
torch.optim.lr_scheduler
动态调整学习率,如余弦退火或阶梯衰减。 - 权重初始化:采用
nn.init.kaiming_normal_
等方法初始化权重,避免梯度消失/爆炸。 - 正则化技术:添加
nn.Dropout
或L2正则化
防止过拟合。
3. 训练策略 📈
- 混合精度训练:使用
torch.cuda.amp
减少显存占用并提升计算效率。 - 分布式训练:通过
torch.distributed
实现多GPU/多节点并行训练。 - 早停机制:监控验证集损失,使用
EarlyStopping
回调避免过拟合。
4. 监控与调优 📊
- TensorBoard集成:通过
torch.utils.tensorboard
记录训练指标和可视化模型结构。 - 梯度裁剪:使用
torch.nn.utils.clip_grad_norm_
防止梯度爆炸。 - 超参数搜索:借助
Optuna
或Ray Tune
进行自动化超参数调优。
5. 常见错误排查 ⚠️
- 设备不匹配:检查
model.to(device)
与数据加载是否在相同设备上。 - 批次维度缺失:确保输入数据添加
unsqueeze(0)
或expand
处理。 - 内存泄漏:使用
torch.cuda.empty_cache()
释放未使用的显存。