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mindspore.nn.Lamb.rst 5.3 kB

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  1. mindspore.nn.Lamb
  2. ==================
  3. .. py:class:: mindspore.nn.Lamb(*args, **kwargs)
  4. LAMB(Layer-wise Adaptive Moments optimizer for Batching training,用于批训练的分层自适应矩优化器)算法的实现。
  5. LAMB是一种采用分层自适应批优化技术的优化算法。详见论文 `LARGE BATCH OPTIMIZATION FOR DEEP LEARNING: TRAINING BERT IN 76 MINUTES <https://arxiv.org/abs/1904.00962>`_。
  6. LAMB优化器旨在不降低精度的情况下增加训练batch size,支持自适应逐元素更新和精确的分层校正。
  7. 参数更新如下:
  8. .. math::
  9. \begin{array}{l}
  10. &\newline
  11. &\hline \\
  12. &\textbf{Parameters}: \: 1^{\text {st }}\text {moment vector} \: m , \: 2^{\text {nd}} \:
  13. \text{moment vector} \: v , \\
  14. &\hspace{5mm}\text{learning rate } \left\{ \gamma_{t}\right\}_{t=1}^{T} , \: \text
  15. {exponential decay rates for the moment estimates} \: \beta_{1} \: \beta_{2} , \\
  16. &\hspace{5mm}\text{scaling function } \phi \\
  17. &\textbf{Init}: \boldsymbol{m}_{0} \leftarrow 0, \: \boldsymbol{v}_{0} \leftarrow 0 \\[-1.ex]
  18. &\newline
  19. &\hline \\
  20. &\textbf{for} \text { t=1 to T } \textbf{do} \\
  21. &\hspace{5mm}\text{Draw b samples } S_{t} \text{ from } \mathbb{P} \text{ . } \\
  22. &\hspace{5mm}\text{Compute } g_{t}=\frac{1}{\left|\mathcal{S}_{t}\right|} \sum_{s_{t} \in \mathcal{S}_{t}}
  23. \nabla \ell\left(x_{t}, s_{t}\right) . \\
  24. &\hspace{5mm}\boldsymbol{m}_{t} \leftarrow \beta_{1} \boldsymbol{m}_{t-1}+\left(1-\beta_{1}\right)
  25. \boldsymbol{g}_{t} \\
  26. &\hspace{5mm}\boldsymbol{v}_{t} \leftarrow \beta_{2} \boldsymbol{v}_{t-1}+\left(1-\beta_{2}\right)
  27. \boldsymbol{g}_{t}^{2} \\
  28. &\hspace{5mm}\hat{\boldsymbol{m}}_{t} \leftarrow \boldsymbol{m}_{t} /\left(1-\beta_{1}^{t}\right) \\
  29. &\hspace{5mm}\hat{\boldsymbol{v}}_{t} \leftarrow \boldsymbol{v}_{t} /\left(1-\beta_{2}^{t}\right) \\
  30. &\hspace{5mm}\text{Compute ratio } \boldsymbol{r}_{t}=\hat{\boldsymbol{m}}_{t}
  31. /(\sqrt{\hat{\boldsymbol{v}}_{t}}+\epsilon) \\
  32. &\hspace{5mm}\boldsymbol{w}_{t+1}^{(i)}=\boldsymbol{w}_{t}^{(i)}- \gamma_{t}
  33. \frac{\boldsymbol{\phi}\left(\left\|\boldsymbol{w}_{t}^{(i)}\right\|\right)}
  34. {\left\|\boldsymbol{w}_{t}^{(i)}+\lambda \boldsymbol{w}_{t}^{(i)}\right\|}\left(\boldsymbol{r}_{t}^{(i)}+
  35. \lambda \boldsymbol{w}_{t}^{(i)}\right) \\
  36. &\textbf{end for} \\[-1.ex]
  37. &\newline
  38. &\hline \\[-1.ex]
  39. &\textbf{return} \: \boldsymbol{w}_{t+1}\\[-1.ex]
  40. &\newline
  41. &\hline \\[-1.ex]
  42. \end{array}
  43. 其中, :math:`m` 代表第一个动量矩阵 `moment1` ,:math:`v` 代表第二个动量矩阵 `moment2` ,:math:`g` 代表梯度 `gradients` ,:math:`\gamma` 代表学习率 `learning_rate`,:math:`\beta_1, \beta_2` 代表衰减速率 `beta1` 和 `beta2` ,:math:`t` 代表当前step,:math:`beta_1^t` 和 :math:`beta_2^t` 代表 `beta1` 和 `beta2` 的t次方 , :math:`w` 代表 `params` , :math:`\epsilon` 代表 `eps`, :math:`\lambda` 表示LAMB权重衰减率。
  44. .. note::
  45. .. include:: mindspore.nn.optim_note_weight_decay.rst
  46. .. include:: mindspore.nn.optim_note_loss_scale.rst
  47. **参数:**
  48. - **params** (Union[list[Parameter], list[dict]]): 必须是 `Parameter` 组成的列表或字典组成的列表。当列表元素是字典时,字典的键可以是"params"、"lr"、"weight_decay"、"grad_centralization"和"order_params":
  49. .. include:: mindspore.nn.optim_group_param.rst
  50. .. include:: mindspore.nn.optim_group_lr.rst
  51. .. include:: mindspore.nn.optim_group_dynamic_weight_decay.rst
  52. .. include:: mindspore.nn.optim_group_gc.rst
  53. .. include:: mindspore.nn.optim_group_order.rst
  54. - **learning_rate** (Union[float, Tensor, Iterable, LearningRateSchedule]):
  55. .. include:: mindspore.nn.optim_arg_dynamic_lr.rst
  56. - **beta1** (float):第一矩的指数衰减率。参数范围(0.0,1.0)。默认值:0.9。
  57. - **beta2** (float):第二矩的指数衰减率。参数范围(0.0,1.0)。默认值:0.999。
  58. - **eps** (float) - 将添加到分母中,以提高数值稳定性。必须大于0。默认值:1e-6。
  59. - **weight_decay** (Union[float, int, Cell]) - 权重衰减(L2 penalty)。默认值:0.0。
  60. .. include:: mindspore.nn.optim_arg_dynamic_wd.rst
  61. **输入:**
  62. - **gradients** (tuple[Tensor]) - `params` 的梯度,shape与 `params` 相同。
  63. **输出:**
  64. tuple[bool],所有元素都为True。
  65. **异常:**
  66. - **TypeError** - `learning_rate` 不是int、float、Tensor、Iterable或LearningRateSchedule。
  67. - **TypeError** - `parameters` 的元素不是Parameter或dict。
  68. - **TypeError** - `beta1`、`beta2` 或 `eps` 不是float。
  69. - **TypeError** - `weight_decay` 不是float或int。
  70. - **ValueError** - `eps` 小于等于0。
  71. - **ValueError** - `beta1`、`beta2` 不在(0.0,1.0)范围内。
  72. - **ValueError** - `weight_decay` 小于0。