🧠 TensorFlow Keras 优化指南 - 提升模型训练效率


学习率调度 📈

动态调整学习率是优化训练过程的关键策略。以下是常见方法:

  • Step Decay:按固定步长衰减学习率
    学习率衰减
  • Exponential Decay:指数形式衰减学习率
    指数衰减曲线
  • Cosine Annealing:周期性波动学习率
    余弦退火

🔗 想了解更多?可访问 /tensorflow/guides/keras/optimization_tutorial 查看完整代码示例


自定义优化器 🛠️

通过 tf.keras.optimizers 自定义优化逻辑:

  1. 继承 Optimizer 类并重写 get_updates() 方法
  2. 添加自定义学习率调度器
    class CustomScheduler:
        def __init__(self, initial_rate):
            self.initial_rate = initial_rate
        def __call__(self, epoch):
            return self.initial_rate * (0.5 ** epoch)
    
  3. 使用 lr_schedule 参数绑定调度器
    自定义优化器结构

💡 优化器自定义可结合业务需求改进收敛速度


优化器选择指南 📊

优化器类型 适用场景 特点
SGD 简单模型/图像分类 高方差,需手动调参
Adam 多数深度学习任务 自适应学习率,易用
RMSprop RNN/序列模型 适合非稳态梯度
Adagrad 稀疏数据 学习率自动衰减
优化器对比图

实践建议 📝

  • 使用 tf.keras.callbacks.LearningRateScheduler 实现动态调整
  • 避免学习率过大导致不收敛 😱
  • 建议在训练日志中监控学习率变化 📈
  • 对于复杂模型,可尝试 tf.keras.optimizers.AdamW 等新型优化器

🔧 优化技巧可结合 tf.kerasModelCheckpoint 保存最佳参数