基础概念

优化器是训练神经网络的核心组件,负责更新模型参数以最小化损失函数。PyTorch提供了多种内置优化器(如SGD、Adam),但自定义优化器可满足特定需求。

关键设计要素

  • 梯度计算:通过torch.autograd实现自动微分
  • 参数更新规则:定义动量、权重衰减等机制
  • 学习率调度:动态调整学习率(如torch.optim.lr_scheduler
自定义优化器

自定义优化器实现

通过继承torch.optim.Optimizer类,可创建专属优化策略。示例代码:

import torch.optim as optim

class CustomOptimizer(optim.Optimizer):
    def __init__(self, params, lr=0.01):
        super().__init__(params, dict(lr=lr))
        # 自定义初始化逻辑
    
    def step(self):
        # 自定义参数更新逻辑
        pass

常用优化器对比 📊

优化器 特点 公式链接
SGD 简单随机梯度下降 /course/ai/pytorch/optimization_formula
Adam 自适应矩估计,适合深层网络 /course/ai/pytorch/optimization_formula
RMSProp 自适应学习率,适合非平稳问题 /course/ai/pytorch/optimization_formula
动量机制

进阶技巧

🛠️ 混合优化器:结合不同优化策略(如AdamW)
🛠️ 分布式优化:使用torch.distributed实现多设备同步
🛠️ 自定义调度器:动态调整学习率(如余弦退火)

实战案例

尝试在PyTorch优化器实战中实现自定义优化器,结合学习率调度策略提升模型收敛速度。

学习率调度