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系列笔记 | 深度学习连载(5):优化技巧(下)

深度学习中我们总结出 5 大技巧:

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本节继续从第三个开始讲起。

3. Early stopping and Regularization

本节我们一起探讨 Early stopping and Regularization,这两个技巧不是深度学习特有的方法,是机器学习通用的方法。

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Early stopping

在训练过程中,往往会得出训练的最后的结果还可能不如以前的,原因很有可能出现overfitting。 我们需要提前踩刹车,得出更好的效果。

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Regularizaton

当我们努力降低Loss函数的数值的时候,我们会发现,我们找到的参数集weights,不仅仅要让Loss变小,而且weights 自身也需要接近于0,这样我们的结果会更加理想。

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L1 正则化:

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新的Loss函数将会被最小化:

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L2正则化:

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到这里,很多同学会疑问,为什么weights小了,结果就很更好,我在这里举例说明:6岁的时候和14岁的时候,大脑的神经元密度明显降低,说明一些无效的神经元是阻碍大脑进步的。

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4. Dropout

Dropout 在2012年imagenet 比赛中大放异彩,是当时CNN模型夺冠的功勋环节之一。

那什么是Dropout 我们先直观的理解:

练武功的时候,训练的时候脚上绑上重物

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等到练成下山的时候:

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我们从几个方面来解释Dropout

基础定义

当训练的时候,每一个神经元都有p%的可能“靠边站”

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当测试的时候,所有的神经元齐心协力,共同努力:

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Dropout是一种Ensemble学习

Ensemble 学习我们在机器学习专栏中一起讨论过,链接是集成学习。每次训练的时候的网络结构都是不一样的,是一个thinner network:

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其实在训练的时候训练了很多thinner network:

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测试的时候,取各个网络的平均值

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所以在深度学习中,我们的整个训练测试方法如下:

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