前言

优化器的选择关乎参数更新的方法,合理的方法可以帮助机器学习更好的寻找到全局最佳值。
那我们快点开始学习吧

tensorflow常见的Optimizer

1 梯度下降法

tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate, use_locking=False, name='GradientDescent')

常用参数为学习率learning_rate。

使用梯度下降算法的Optimizer,容易陷入局部最优解。

2 Adagrad下降法

tf.train.AdagradOptimizer(learning_rate, initial_accumulator_value=0.1, use_locking=False,name='Adagrad')

常用的参数为学习率learning_rate。

使用Adagrad算法的Optimizer,独立地适应所有模型参数的学习率,缩放每个参数反比于其所有梯度历史平均值总和的平方根。具有代价函数最大梯度的参数相应地有个快速下降的学习率,而具有小梯度的参数在学习率上有相对较小的下降。

Adagrad 的主要优势在于不需要人为的调节学习率,它可以自动调节;缺点在于,随着迭代次数增多,学习率会越来越小,最终会趋近于0。

3 动量优化法

tf.train.MomentumOptimizer.__init__(learning_rate, momentum, use_locking=False, name='Momentum', use_nesterov=False)

常用的参数 learning_rate,momentum,use_nesterov使用Momentum算法的Optimizer使用动量(Momentum)的随机梯度下降法(SGD),主要思想是引入一个积攒历史梯度信息动量来加速SGD。

动量优化法的优点是收敛快,不容易陷入局部最优解,但是缺点是有时候会冲过头了,使得结果不够精确。

如果使得use_nesterov=True,则该优化器实现牛顿加速梯度(NAG, Nesterov accelerated gradient)算法,该算法是Momentum动量算法的变种。

4 RMSProp算法

tf.train.RMSPropOptimizer(learning_rate, decay=0.9, momentum=0.0, epsilon=1e-10, use_locking=False, name='RMSProp')

常用的参数由learning_rate

RMSProp算法修改了AdaGrad的梯度积累为指数加权的移动平均,使得其在非凸设定下效果更好。

RMSProp算法在经验上已经被证明是一种有效且实用的深度神经网络优化算法。目前它是深度学习从业者经常采用的优化方法之一。

5 Adam算法

tf.train.AdamOptimizer(learning_rate=0.001, beta1=0.9, beta2=0.999, epsilon=1e-08, use_locking=False, name='Adam')

常用的参数由learning_rate

Adam中动量直接并入了梯度一阶矩(指数加权)的估计。相比于缺少修正因子导致二阶矩估计可能在训练初期具有很高偏置的RMSProp,Adam包括偏置修正,修正从原点初始化的一阶矩(动量项)和(非中心的)二阶矩估计。

Adam通常被认为对超参数的选择相当鲁棒,尽管学习率有时需要从建议的默认修改。
在实际运用中Adam效果非常优秀。

例子

本文以Mnist手写体识别为例子,将各个Optimizer在实际分类中进行运用,本例中,使用的神经网络是一个二层神经网络,每一层神经元均为150个,所用激励函数均为tf.nn.tanh()。

import tensorflow as tf 
import numpy as np
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data
mnist = input_data.read_data_sets("MNIST_data",one_hot = "true")
def add_layer(inputs,in_size,out_size,n_layer,activation_function = None):
    layer_name = 'layer%s'%n_layer
    with tf.name_scope(layer_name):
        with tf.name_scope("Weights"):
            Weights = tf.Variable(tf.random_normal([in_size,out_size]),name = "Weights")
            tf.summary.histogram(layer_name "/weights",Weights)
        with tf.name_scope("biases"):
            biases = tf.Variable(tf.zeros([1,out_size])   0.1,name = "biases")
            tf.summary.histogram(layer_name "/biases",biases)
        with tf.name_scope("Wx_plus_b"):
            Wx_plus_b = tf.matmul(inputs,Weights)   biases
            tf.summary.histogram(layer_name "/Wx_plus_b",Wx_plus_b)
        if activation_function == None :
            outputs = Wx_plus_b 
        else:
            outputs = activation_function(Wx_plus_b)
        tf.summary.histogram(layer_name "/outputs",outputs)
        return outputs
def compute_accuracy(x_data,y_data):
    global prediction
    y_pre = sess.run(prediction,feed_dict={xs:x_data})
    correct_prediction = tf.equal(tf.arg_max(y_data,1),tf.arg_max(y_pre,1))     #判断是否相等
    accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction,tf.float32))   #赋予float32数据类型,求平均。
    result = sess.run(accuracy,feed_dict = {xs:batch_xs,ys:batch_ys})   #执行
    return result
xs = tf.placeholder(tf.float32,[None,784])
ys = tf.placeholder(tf.float32,[None,10])
layer1 = add_layer(xs,784,150,"layer1",activation_function = tf.nn.tanh)
prediction = add_layer(layer1,150,10,"layer2")
with tf.name_scope("loss"):
    loss = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(labels=ys,logits = prediction),name = 'loss')
    #label是标签,logits是预测值,交叉熵。
    tf.summary.scalar("loss",loss)
train = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.2).minimize(loss)
init = tf.initialize_all_variables()
merged = tf.summary.merge_all()
with tf.Session() as sess:
    sess.run(init)
    write = tf.summary.FileWriter("logs/",sess.graph)
    for i in range(5001):
        batch_xs,batch_ys = mnist.train.next_batch(100)
        sess.run(train,feed_dict = {xs:batch_xs,ys:batch_ys})
        if i % 1000 == 0:
            print("训练%d次的识别率为:%f。"%((i 1),compute_accuracy(mnist.test.images,mnist.test.labels)))
            result = sess.run(merged,feed_dict={xs:batch_xs,ys:batch_ys})
            write.add_summary(result,i)

在该部分中,我主要只修改训练的Optimizer。

train = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.2).minimize(loss)

1 梯度下降法

在该例子中,训练器为:

train = tf.train.GradientDescentOptimizer(0.2).minimize(loss)

得到结果:

训练1次的识别率为:0.119100。
训练1001次的识别率为:0.864600。
训练2001次的识别率为:0.889300。
训练3001次的识别率为:0.897400。
训练4001次的识别率为:0.905600。
训练5001次的识别率为:0.910200。

2 Adagrad下降法

在该例子中,训练器为:

train = tf.train.AdagradOptimizer(0.1).minimize(loss)

得到结果

训练1次的识别率为:0.136100。
训练1001次的识别率为:0.871600。
训练2001次的识别率为:0.894400。
训练3001次的识别率为:0.900500。
训练4001次的识别率为:0.909100。
训练5001次的识别率为:0.911600。

3 动量优化法

在该例子中,训练器为:

train = tf.train.MomentumOptimizer(learning_rate=0.05, momentum=0.9).minimize(loss)

得到结果

训练1次的识别率为:0.121300。
训练1001次的识别率为:0.894800。
训练2001次的识别率为:0.909400。
训练3001次的识别率为:0.916900。
训练4001次的识别率为:0.920700。
训练5001次的识别率为:0.927600。

4 RMSProp算法

在该例子中,训练器为:;

train = tf.train.RMSPropOptimizer(0.01).minimize(loss)

得到结果

训练1次的识别率为:0.071500。
训练1001次的识别率为:0.929500。
训练2001次的识别率为:0.944000。
训练3001次的识别率为:0.954100。
训练4001次的识别率为:0.953900。
训练5001次的识别率为:0.958000。

5 Adam算法

在该例子中,训练器为:

train = tf.train.AdamOptimizer(0.004).minimize(loss)

得到结果

训练1次的识别率为:0.103100。
训练1001次的识别率为:0.900700。
训练2001次的识别率为:0.928100。
训练3001次的识别率为:0.938900。
训练4001次的识别率为:0.945600。
训练5001次的识别率为:0.952100。

总结

在本例中,RMSProp算法和Adam算法在短时间内就得到了很好的训练效果,识别率都在95%以上,相比之下梯度下降法、Adagrad下降法和动量优化法表现较为逊色,但不能说明在任何情况下都是RMSProp算法和Adam算法比其它算法更加优秀,在实际应用中,选择哪种优化器应结合具体问题具体分析。

同时,也优化器的选择也取决于使用者对优化器的掌握情况,其中调节参数就是非常重要的一环,更多关于tensorflow优化器Optimizer的资料请关注Devmax其它相关文章!

python人工智能tensorflow优化器Optimizer算法汇总的更多相关文章

  1. XCode 3.2 Ruby和Python模板

    在xcode3.2下,我的ObjectiveCPython/Ruby项目仍然可以打开更新和编译,但是你无法创建新项目.鉴于xcode3.2中缺少ruby和python的所有痕迹(即创建项目并添加新的ruby/python文件),是否有一种简单的方法可以再次安装模板?我发现了一些关于将它们复制到某个文件夹的信息,但我似乎无法让它工作,我怀疑文件夹的位置已经改变为3.2.解决方法3.2中的应用程序模板

  2. ios – 如何在iPhone应用程序中集成SIRI?

    我正在开发一款iPad应用程序.我想在其中集成SIRI功能.所以,请指导我研究这个问题.其实我不知道如何开始.谢谢,CP解决方法直到现在苹果还没有发布siri的api用于第三方应用程序.如果您正在寻找文本到语音,语音到文本功能.有很多外部api像:>Nuance–Dragon>ispeech>OpenEars还有很多其他的api.OpenEars是一个开源离线api,另外两个是付费和在线的.

  3. Swift基本使用-函数和闭包(三)

    声明函数和其他脚本语言有相似的地方,比较明显的地方是声明函数的关键字swift也出现了Python中的组元,可以通过一个组元返回多个值。传递可变参数,函数以数组的形式获取参数swift中函数可以嵌套,被嵌套的函数可以访问外部函数的变量。可以通过函数的潜逃来重构过长或者太复杂的函数。

  4. 10 个Python中Pip的使用技巧分享

    众所周知,pip 可以安装、更新、卸载 Python 的第三方库,非常方便。本文小编为大家总结了Python中Pip的使用技巧,需要的可以参考一下

  5. Swift、Go、Julia与R能否挑战 Python 的王者地位

    本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容,请发送邮件至dio@foxmail.com举报,一经查实,本站将立刻删除。

  6. 红薯因 Swift 重写开源中国失败,貌似欲改用 Python

    本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容,请发送邮件至dio@foxmail.com举报,一经查实,本站将立刻删除。

  7. 你没看错:Swift可以直接调用Python函数库

    上周Perfect又推出了新一轮服务器端Swift增强函数库:Perfect-Python。对,你没看错,在服务器端Swift其实可以轻松从其他语种的函数库中直接拿来调用,不需要修改任何内容。以如下python脚本为例:Perfect-Python可以用下列方法封装并调用以上函数,您所需要注意的仅仅是其函数名称以及参数。

  8. Swift中的列表解析

    在Swift中完成这个的最简单的方法是什么?我在寻找类似的东西:从Swift2.x开始,有一些与你的Python样式列表解析相当的东西。(在这个意义上,它更像是Python的xrange。如果你想保持集合懒惰一路通过,只是这样说:与Python中的列表解析语法不同,Swift中的这些操作遵循与其他操作相同的语法。

  9. swift抛出终端的python错误

    每当我尝试启动与python相关的swift时,我都会收到错误.我该如何解决?

  10. android – 是否有任何Google Now API可以将我们自己的应用程序集成到现在?

    如何向Google即时提供我的应用数据的信息或卡片?解决方法Google即时API仅适用于向Google注册其应用的用户,它是私有的.谷歌控制哪些卡将在他们的谷歌即时应用程序上显示.因此,您需要与Google联系并注册您的应用以获取NowAPI,然后您可以构建自己的Now卡.

随机推荐

  1. 10 个Python中Pip的使用技巧分享

    众所周知,pip 可以安装、更新、卸载 Python 的第三方库,非常方便。本文小编为大家总结了Python中Pip的使用技巧,需要的可以参考一下

  2. python数学建模之三大模型与十大常用算法详情

    这篇文章主要介绍了python数学建模之三大模型与十大常用算法详情,文章围绕主题展开详细的内容介绍,具有一定的参考价值,感想取得小伙伴可以参考一下

  3. Python爬取奶茶店数据分析哪家最好喝以及性价比

    这篇文章主要介绍了用Python告诉你奶茶哪家最好喝性价比最高,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习吧

  4. 使用pyinstaller打包.exe文件的详细教程

    PyInstaller是一个跨平台的Python应用打包工具,能够把 Python 脚本及其所在的 Python 解释器打包成可执行文件,下面这篇文章主要给大家介绍了关于使用pyinstaller打包.exe文件的相关资料,需要的朋友可以参考下

  5. 基于Python实现射击小游戏的制作

    这篇文章主要介绍了如何利用Python制作一个自己专属的第一人称射击小游戏,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起动手试一试

  6. Python list append方法之给列表追加元素

    这篇文章主要介绍了Python list append方法如何给列表追加元素,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

  7. Pytest+Request+Allure+Jenkins实现接口自动化

    这篇文章介绍了Pytest+Request+Allure+Jenkins实现接口自动化的方法,文中通过示例代码介绍的非常详细。对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

  8. 利用python实现简单的情感分析实例教程

    商品评论挖掘、电影推荐、股市预测……情感分析大有用武之地,下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用python实现简单的情感分析的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

  9. 利用Python上传日志并监控告警的方法详解

    这篇文章将详细为大家介绍如何通过阿里云日志服务搭建一套通过Python上传日志、配置日志告警的监控服务,感兴趣的小伙伴可以了解一下

  10. Pycharm中运行程序在Python console中执行,不是直接Run问题

    这篇文章主要介绍了Pycharm中运行程序在Python console中执行,不是直接Run问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

返回
顶部