快捷鍵

Adam

class torch.optim.Adam(params, lr=0.001, betas=(0.9, 0.999), eps=1e-08, weight_decay=0, amsgrad=False, *, foreach=None, maximize=False, capturable=False, differentiable=False, fused=None)[source][source]

實作 Adam 演算法。

input:γ (lr),β1,β2 (betas),θ0 (params),f(θ) (objective)λ (weight decay),amsgrad,maximize,ϵ (epsilon)initialize:m00 ( first moment),v00 (second moment),v0^max0fort=1todoifmaximize:gtθft(θt1)elsegtθft(θt1)ifλ0gtgt+λθt1mtβ1mt1+(1β1)gtvtβ2vt1+(1β2)gt2mt^mt/(1β1t)vt^vt/(1β2t)ifamsgradvt^maxmax(vt1^max,vt^)θtθt1γmt^/(vt^max+ϵ)elseθtθt1γmt^/(vt^+ϵ)returnθt\begin{aligned} &\rule{110mm}{0.4pt} \\ &\textbf{input} : \gamma \text{ (lr)}, \beta_1, \beta_2 \text{ (betas)},\theta_0 \text{ (params)},f(\theta) \text{ (objective)} \\ &\hspace{13mm} \lambda \text{ (weight decay)}, \: \textit{amsgrad}, \:\textit{maximize}, \: \epsilon \text{ (epsilon)} \\ &\textbf{initialize} : m_0 \leftarrow 0 \text{ ( first moment)}, v_0\leftarrow 0 \text{ (second moment)},\: \widehat{v_0}^{max}\leftarrow 0\\[-1.ex] &\rule{110mm}{0.4pt} \\ &\textbf{for} \: t=1 \: \textbf{to} \: \ldots \: \textbf{do} \\ &\hspace{5mm}\textbf{if} \: \textit{maximize}: \\ &\hspace{10mm}g_t \leftarrow -\nabla_{\theta} f_t (\theta_{t-1}) \\ &\hspace{5mm}\textbf{else} \\ &\hspace{10mm}g_t \leftarrow \nabla_{\theta} f_t (\theta_{t-1}) \\ &\hspace{5mm}\textbf{if} \: \lambda \neq 0 \\ &\hspace{10mm} g_t \leftarrow g_t + \lambda \theta_{t-1} \\ &\hspace{5mm}m_t \leftarrow \beta_1 m_{t-1} + (1 - \beta_1) g_t \\ &\hspace{5mm}v_t \leftarrow \beta_2 v_{t-1} + (1-\beta_2) g^2_t \\ &\hspace{5mm}\widehat{m_t} \leftarrow m_t/\big(1-\beta_1^t \big) \\ &\hspace{5mm}\widehat{v_t} \leftarrow v_t/\big(1-\beta_2^t \big) \\ &\hspace{5mm}\textbf{if} \: amsgrad \\ &\hspace{10mm}\widehat{v_t}^{max} \leftarrow \mathrm{max}(\widehat{v_{t-1}}^{max}, \widehat{v_t}) \\ &\hspace{10mm}\theta_t \leftarrow \theta_{t-1} - \gamma \widehat{m_t}/ \big(\sqrt{\widehat{v_t}^{max}} + \epsilon \big) \\ &\hspace{5mm}\textbf{else} \\ &\hspace{10mm}\theta_t \leftarrow \theta_{t-1} - \gamma \widehat{m_t}/ \big(\sqrt{\widehat{v_t}} + \epsilon \big) \\ &\rule{110mm}{0.4pt} \\[-1.ex] &\bf{return} \: \theta_t \\[-1.ex] &\rule{110mm}{0.4pt} \\[-1.ex] \end{aligned}

關於此演算法的更多細節,請參考 Adam: A Method for Stochastic Optimization

參數
  • params (iterable) – 可迭代的參數或具名的參數(named_parameters)以進行優化,或者可迭代的字典來定義參數群組。 當使用具名的參數(named_parameters)時,所有群組中的所有參數都應該被命名。

  • lr (float, Tensor, optional) – 學習率 (預設: 1e-3)。 並非我們所有的實作都支援 Tensor LR。 如果您沒有同時指定 fused=True 或 capturable=True,請使用 float LR。

  • betas (Tuple[float, float], optional) – 用於計算梯度及其平方的滾動平均值的係數 (預設: (0.9, 0.999))

  • eps (float, optional) – 加到分母以改善數值穩定性的項 (預設: 1e-8)

  • weight_decay (float, optional) – 權重衰減 (L2 懲罰) (預設: 0)

  • amsgrad (bool, optional) – 是否使用論文 On the Convergence of Adam and Beyond 中的 AMSGrad 變體 (預設: False)

  • foreach (bool, optional) – 是否使用 optimizer 的 foreach 實作。如果使用者沒有指定(因此 foreach 為 None),我們將嘗試在 CUDA 上使用 foreach 而不是 for-loop 實作,因為它通常具有顯著更高的效能。請注意,由於中介值是 tensorlist 而不是單個張量,因此 foreach 實作使用的峰值記憶體比 for-loop 版本多約 ~ sizeof(params)。如果記憶體過於昂貴,則一次批量處理較少的參數通過 optimizer,或將此標誌切換為 False(預設:None)

  • maximize (bool, optional) – 最大化相對於參數的目標,而不是最小化 (預設: False)

  • capturable (bool, optional) – 這個實例是否可以安全地在 CUDA 圖形中捕獲。傳遞 True 可能會損害未繪製圖形的效能,因此如果您不打算繪製圖形捕獲此實例,請將其保留為 False(預設:False)

  • differentiable (bool, optional) – 在訓練中,是否應該透過 optimizer 步驟進行自動微分 (autograd)。 否則,step() 函數會在 torch.no_grad() 內容中執行。 設定為 True 可能會損害效能,因此如果您不打算透過此實例執行自動微分,請將其保留為 False(預設:False)

  • fused (bool, optional) – 是否使用 fused 實作。 目前,支援 torch.float64torch.float32torch.float16torch.bfloat16。(預設:None)

注意

foreach 和 fused 實作通常比 for-loop、單一張量實作更快,其中 fused 理論上在垂直和水平融合方面都是最快的。 因此,如果使用者沒有指定任何一個標誌(即,當 foreach = fused = None 時),當張量都在 CUDA 上時,我們將嘗試預設為 foreach 實作。 為什麼不是 fused? 由於 fused 實作相對較新,我們希望給它足夠的烘烤時間。 若要指定 fused,請為 fused 傳遞 True。 若要強制執行 for-loop 實作,請為 foreach 或 fused 傳遞 False。

注意

用於 MPS 的 Adam 和 AdamW 的原型實作支援 torch.float32torch.float16

add_param_group(param_group)[source]

將一個參數群組新增到 Optimizerparam_groups 中。

當對預訓練的網路進行微調時,這會很有用,因為可以使凍結的層可訓練,並在訓練過程中將它們新增到 Optimizer 中。

參數

param_group (dict) – 指定應優化的張量以及群組特定的優化選項。

load_state_dict(state_dict)[source]

載入最佳化器狀態。

參數

state_dict ( dict ) – 最佳化器狀態。應為呼叫 state_dict() 後回傳的物件。

注意

參數的名稱 (如果它們存在於 state_dict() 中每個參數群組的 “param_names” 鍵下) 不會影響載入過程。 若要使用參數的名稱進行自定義操作 (例如,當載入的 state dict 中的參數與最佳化器中初始化的參數不同時),應實作自定義的 register_load_state_dict_pre_hook 以相應地調整載入的 dict。 如果 param_names 存在於載入的 state dict 的 param_groups 中,它們將被儲存並覆蓋最佳化器狀態中目前的名稱 (如果存在)。 如果它們不存在於載入的 state dict 中,則最佳化器的 param_names 將保持不變。

register_load_state_dict_post_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 load_state_dict 後置鉤子,它將在呼叫 load_state_dict() 之後被呼叫。它應該具有以下簽名:

hook(optimizer) -> None

optimizer 參數是正在使用的最佳化器實例。

self 上呼叫 load_state_dict 之後,將使用參數 self 呼叫此鉤子。 註冊的鉤子可用於在 load_state_dict 載入 state_dict 之後執行後處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

  • prepend ( bool ) – 如果為 True,提供的後置 hook 將在 load_state_dict 上所有已註冊的後置鉤子之前觸發。 否則,提供的 hook 將在所有已註冊的後置鉤子之後觸發。(預設值:False)

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_load_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 load_state_dict 前置鉤子,它將在呼叫 load_state_dict() 之前被呼叫。它應該具有以下簽名:

hook(optimizer, state_dict) -> state_dict or None

optimizer 參數是正在使用的最佳化器實例,而 state_dict 參數是使用者傳遞給 load_state_dictstate_dict 的淺拷貝。 鉤子可以修改 state_dict 原地,或者選擇性地回傳一個新的。 如果回傳了一個 state_dict,它將被用於載入到最佳化器中。

self 上呼叫 load_state_dict 之前,將使用參數 selfstate_dict 呼叫此鉤子。 註冊的鉤子可用於在進行 load_state_dict 呼叫之前執行前處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

  • prepend ( bool ) – 如果為 True,提供的後置 hook 將在 load_state_dict 上所有已註冊的前置鉤子之前觸發。 否則,提供的 hook 將在所有已註冊的前置鉤子之後觸發。(預設值:False)

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_state_dict_post_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 state dict 後置鉤子,它將在呼叫 state_dict() 之後被呼叫。

它應該具有以下簽名:

hook(optimizer, state_dict) -> state_dict or None

self 上產生 state_dict 之後,將使用參數 selfstate_dict 呼叫此鉤子。 鉤子可以修改 state_dict 原地,或者選擇性地回傳一個新的。 註冊的鉤子可用於在回傳 state_dict 之前對其執行後處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

  • prepend ( bool ) – 如果為 True,提供的後置 hook 將在 state_dict 上所有已註冊的後置鉤子之前觸發。 否則,提供的 hook 將在所有已註冊的後置鉤子之後觸發。(預設值:False)

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 state dict pre-hook,它會在呼叫 state_dict() 之前被呼叫。

它應該具有以下簽名:

hook(optimizer) -> None

optimizer 參數是正在使用的優化器實例。在對 self 呼叫 state_dict 之前,hook 將使用參數 self 被呼叫。註冊的 hook 可用於在呼叫 state_dict 之前執行預處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

  • prepend (bool) – 如果為 True,則提供的 pre hook 將在 state_dict 上所有已註冊的 pre-hook 之前觸發。 否則,提供的 hook 將在所有已註冊的 pre-hook 之後觸發。(預設:False)

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_step_post_hook(hook)[source]

註冊一個優化器 step post hook,它將在優化器 step 之後被呼叫。

它應該具有以下簽名:

hook(optimizer, args, kwargs) -> None

optimizer 參數是正在使用的最佳化器實例。

參數

hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemovableHandle

register_step_pre_hook(hook)[source]

註冊一個優化器 step pre hook,它將在優化器 step 之前被呼叫。

它應該具有以下簽名:

hook(optimizer, args, kwargs) -> None or modified args and kwargs

optimizer 參數是正在使用的優化器實例。如果 args 和 kwargs 被 pre-hook 修改,則轉換後的值將作為包含 new_args 和 new_kwargs 的 tuple 回傳。

參數

hook (Callable) – 要註冊的使用者定義鉤子。

回傳

一個控制代碼,可以用於透過呼叫 handle.remove() 來移除已新增的鉤子

回傳類型

torch.utils.hooks.RemovableHandle

state_dict()[source]

將優化器的狀態回傳為 dict

它包含兩個條目

  • state:一個包含目前優化狀態的 Dict。其內容

    因優化器類別而異,但有一些共同特徵。例如,狀態是按參數儲存的,並且參數本身不會被儲存。state 是一個將參數 ID 對應到具有每個參數狀態的 Dict 的字典。

  • param_groups:一個包含所有參數群組的列表,其中每個

    參數群組是一個 Dict。每個參數群組都包含特定於優化器的元數據,例如學習率和權重衰減,以及群組中參數的參數 ID 列表。如果使用 named_parameters() 初始化 param group,則名稱內容也將儲存在 state dict 中。

注意:參數 ID 看起來可能像索引,但它們只是將狀態與 param_group 關聯的 ID。從 state_dict 載入時,優化器將壓縮 param_group params(int ID)和優化器 param_groups(實際的 nn.Parameter s),以便在沒有額外驗證的情況下匹配狀態。

回傳的 state dict 可能看起來像這樣

{
    'state': {
        0: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        1: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        2: {'momentum_buffer': tensor(...), ...},
        3: {'momentum_buffer': tensor(...), ...}
    },
    'param_groups': [
        {
            'lr': 0.01,
            'weight_decay': 0,
            ...
            'params': [0]
            'param_names' ['param0']  (optional)
        },
        {
            'lr': 0.001,
            'weight_decay': 0.5,
            ...
            'params': [1, 2, 3]
            'param_names': ['param1', 'layer.weight', 'layer.bias'] (optional)
        }
    ]
}
回傳類型

Dict[str, Any]

step(closure=None)[source][source]

執行單一優化步驟。

參數

closure (Callable, optional) – 一個重新評估模型並回傳損失的閉包。

zero_grad(set_to_none=True)[source]

重置所有優化的 torch.Tensor 的梯度。

參數

set_to_none (bool) – 將梯度設定為 None 而非設定為零。 通常,這將減少記憶體佔用,並且可以適度提高效能。 但是,它會更改某些行為。 例如:1. 當使用者嘗試存取梯度並對其執行手動操作時,None 屬性或充滿 0 的 Tensor 的行為將有所不同。 2. 如果使用者請求 zero_grad(set_to_none=True),然後進行反向傳播,則保證對於未接收到梯度的參數,.grad 為 None。 3. 如果梯度為 0 或 None,torch.optim 優化器的行為會有所不同(在一個案例中,它以 0 的梯度執行 step,而在另一個案例中,它完全跳過 step)。

文件

存取 PyTorch 的完整開發人員文件

檢視文件

教學

取得針對初學者和進階開發人員的深入教學

檢視教學

資源

尋找開發資源並獲得問題解答

檢視資源