DecayedAdagradOptimizer

class paddle.fluid.optimizer.DecayedAdagradOptimizer(learning_rate, decay=0.95, epsilon=1e-06, parameter_list=None, regularization=None, name=None)[源代码]

Decayed Adagrad优化器,可以看做是引入了衰减率的 Adagrad 算法,用于解决使用 AdagradOptimizer 优化器时,在模型训练中后期学习率急剧下降的问题。

其参数更新的计算公式如下:

\[moment\_out = decay*moment+(1-decay)*grad*grad\]
\[param\_out = param-\frac{learning\_rate*grad}{\sqrt{moment\_out}+\epsilon }\]

在原论文中没有 epsilon 参数。但是,为了保持数值稳定性, 防止除0错误, 此处增加了这个参数。

相关论文:Adaptive Subgradient Methods for Online Learning and Stochastic Optimization

参数:
  • learning_rate (float|Variable) - 学习率,用于参数更新的计算。可以是一个浮点型值或者一个值为浮点型的Variable
  • parameter_list (list, 可选) - 指定优化器需要优化的参数。在动态图模式下必须提供该参数;在静态图模式下默认值为None,这时所有的参数都将被优化。
  • decay (float,可选) – 衰减率,默认值为0.95
  • regularization (WeightDecayRegularizer, 可选) - 正则化函数,用于减少泛化误差。例如可以是 L2DecayRegularizer ,默认值为None
  • epsilon (float,可选) - 保持数值稳定性的短浮点类型值,默认值为1e-06
  • name (str, 可选)- 该参数供开发人员打印调试信息时使用,具体用法请参见 Name ,默认值为None

注解

当前, DecayedAdagradOptimizer 不支持Sparse Parameter Optimization(稀疏参数优化)

代码示例

import paddle.fluid as fluid
import paddle.fluid.layers as layers
from paddle.fluid.optimizer import DecayedAdagrad

x = layers.data( name='x', shape=[-1, 10], dtype='float32' )
trans = layers.fc( x, 100 )
cost = layers.reduce_mean( trans )
optimizer = fluid.optimizer.DecayedAdagradOptimizer(learning_rate=0.2)
optimizer.minimize(cost)
minimize(loss, startup_program=None, parameter_list=None, no_grad_set=None, grad_clip=None)

为网络添加反向计算过程,并根据反向计算所得的梯度,更新parameter_list中的Parameters,最小化网络损失值loss。

参数:
  • loss (Variable) – 需要最小化的损失值变量
  • startup_program (Program, 可选) – 用于初始化parameter_list中参数的 Program , 默认值为None,此时将使用 default_startup_program
  • parameter_list (list, 可选) – 待更新的Parameter或者Parameter.name组成的列表, 默认值为None,此时将更新所有的Parameter
  • no_grad_set (set, 可选) – 不需要更新的Parameter或者Parameter.name组成的集合,默认值为None
  • grad_clip (GradClipBase, 可选) – 梯度裁剪的策略,静态图模式不需要使用本参数,当前本参数只支持在dygraph模式下的梯度裁剪,未来本参数可能会调整,默认值为None

返回: (optimize_ops, params_grads),数据类型为(list, list),其中optimize_ops是minimize接口为网络添加的OP列表,params_grads是一个由(param, grad)变量对组成的列表,param是Parameter,grad是该Parameter对应的梯度值

返回类型: tuple

代码示例

import numpy as np
import paddle.fluid as fluid

inp = fluid.layers.data(
    name="inp", shape=[2, 2], append_batch_size=False)
out = fluid.layers.fc(inp, size=3)
out = fluid.layers.reduce_sum(out)
optimizer = fluid.optimizer.DecayedAdagrad(learning_rate=0.2)
optimizer.minimize(out)

np_inp = np.array([[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]], dtype=np.float32)
exe = fluid.Executor(fluid.CPUPlace())
exe.run(fluid.default_startup_program())
exe.run(
    feed={"inp": np_inp},
    fetch_list=[out.name])
clear_gradients()

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

清除需要优化的参数的梯度。

代码示例

import paddle.fluid as fluid
import numpy as np

with fluid.dygraph.guard():
    value = np.arange(26).reshape(2, 13).astype("float32")
    a = fluid.dygraph.to_variable(value)
    linear = fluid.Linear(13, 5, dtype="float32")
    optimizer = fluid.optimizer.DecayedAdagradOptimizer(learning_rate=0.02,
                                                        parameter_list=linear.parameters())
    out = linear(a)
    out.backward()
    optimizer.minimize(out)
    optimizer.clear_gradients()
current_step_lr()

注意:

1. 该API只在 Dygraph 模式下生效

获取当前步骤的学习率。当不使用LearningRateDecay时,每次调用的返回值都相同,否则返回当前步骤的学习率。

返回:当前步骤的学习率。

返回类型:float

代码示例

import paddle.fluid as fluid
import numpy as np

# example1: LearningRateDecay is not used, return value is all the same
with fluid.dygraph.guard():
    emb = fluid.dygraph.Embedding([10, 10])
    adam = fluid.optimizer.Adam(0.001, parameter_list = emb.parameters())
    lr = adam.current_step_lr()
    print(lr) # 0.001

# example2: PiecewiseDecay is used, return the step learning rate
with fluid.dygraph.guard():
    inp = np.random.uniform(-0.1, 0.1, [10, 10]).astype("float32")
    linear = fluid.dygraph.nn.Linear(10, 10)
    inp = fluid.dygraph.to_variable(inp)
    out = linear(inp)
    loss = fluid.layers.reduce_mean(out)

    bd = [2, 4, 6, 8]
    value = [0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0]
    adam = fluid.optimizer.Adam(fluid.dygraph.PiecewiseDecay(bd, value, 0),
                       parameter_list=linear.parameters())

    # first step: learning rate is 0.2
    np.allclose(adam.current_step_lr(), 0.2, rtol=1e-06, atol=0.0) # True

    # learning rate for different steps
    ret = [0.2, 0.2, 0.4, 0.4, 0.6, 0.6, 0.8, 0.8, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0]
    for i in range(12):
        adam.minimize(loss)
        lr = adam.current_step_lr()
        np.allclose(lr, ret[i], rtol=1e-06, atol=0.0) # True