Оптимизаторы Momentum, RMSprop и Adam - PullRequest
Новая
       82

Оптимизаторы Momentum, RMSprop и Adam

0 голосов
/ 14 июля 2020

Итак, мне трудно заставить RMSprop и Adam работать.

Я правильно реализовал Momentum в качестве алгоритма оптимизации, что означает, что при сравнении Gradient Descent с Momentum стоимость снижается намного быстрее при использовании Импульс. Точность модели для того же количества эпох также выше для тестового набора при использовании Momentum.

Вот код: 

# only momentum
elif name == 'momentum':
            
    # calculate momentum for every layer
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
        self.v[f'dW{i}'] = beta1 * self.v[f'dW{i}'] + (1 - beta1) * self.gradients[f'dW{i}']
        self.v[f'db{i}'] = beta1 * self.v[f'db{i}'] + (1 - beta1) * self.gradients[f'db{i}']
                
    # update parameters
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
        self.weights[i] = self.weights[i] - self.learning_rate * self.v[f'dW{i}']
        self.biases[i] = self.biases[i] - self.learning_rate * self.v[f'db{i}']

Я перепробовал все, что мог вверх, чтобы попытаться реализовать и RMSprop, и Adam, но безуспешно. Ниже кода. Любая помощь о том, почему он не работает, будет очень принята! 

# only rms
elif name == 'rms':
            
    # calculate rmsprop for every layer
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
        self.s[f'dW{i}'] = beta2 * self.s[f'dW{i}'] + (1 - beta2) * self.gradients[f'dW{i}']**2 
        self.s[f'db{i}'] = beta2 * self.s[f'db{i}'] + (1 - beta2) * self.gradients[f'db{i}']**2
               
    # update parameters
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
        self.weights[i] = self.weights[i] - self.learning_rate * self.gradients[f'dW{i}'] / (np.sqrt(self.s[f'dW{i}']) + epsilon)
        self.biases[i] = self.biases[i] - self.learning_rate * self.gradients[f'db{i}'] / (np.sqrt(self.s[f'db{i}']) + epsilon)

# adam optimizer
elif name == 'adam':
            
    # counter
    # this resets every time an epoch finishes
    self.t += 1
          
    # loop through layers
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
                
        # calculate v and s
        self.v[f'dW{i}'] = beta1 * self.v[f'dW{i}'] + (1 - beta1) * self.gradients[f'dW{i}']
        self.v[f'db{i}'] = beta1 * self.v[f'db{i}'] + (1 - beta1) * self.gradients[f'db{i}']
        self.s[f'dW{i}'] = beta2 * self.s[f'dW{i}'] + (1 - beta2) * np.square(self.gradients[f'dW{i}'])
        self.s[f'db{i}'] = beta2 * self.s[f'db{i}'] + (1 - beta2) * np.square(self.gradients[f'db{i}'])
                
        # bias correction
        self.v1[f'dW{i}'] = self.v[f'dW{i}'] / (1 - beta1**self.t)
        self.v1[f'db{i}'] = self.v[f'db{i}'] / (1 - beta1**self.t)
        self.s1[f'dW{i}'] = self.s[f'dW{i}'] / (1 - beta2**self.t)
        self.s1[f'db{i}'] = self.s[f'db{i}'] / (1 - beta2**self.t)
                
    # update parameters
    for i in range(self.number_of_layers - 1):
        self.weights[i] = self.weights[i] - self.learning_rate * np.divide(self.v1[f'dW{i}'], (np.sqrt(self.s1[f'dW{i}']) + epsilon))
        self.biases[i] = self.biases[i] - self.learning_rate * np.divide(self.v1[f'db{i}'], (np.sqrt(self.s1[f'db{i}']) + epsilon))
                

# additional information
# epsilon = 1e-8
# beta1 = 0.9
# beta2 = 0.999
...