快捷方式

AdamW

class torch.optim.AdamW(params, lr=0.001, betas=(0.9, 0.999), eps=1e-08, weight_decay=0.01, amsgrad=False, *, maximize=False, foreach=None, capturable=False, differentiable=False, fused=None)[source][source]

實作 AdamW 演算法。

input:γ(lr),β1,β2(betas),θ0(params),f(θ)(objective),ϵ (epsilon)λ(weight decay),amsgrad,maximizeinitialize:m00 (first moment),v00 ( second moment),v0^max0fort=1todoifmaximize:gtθft(θt1)elsegtθft(θt1)θtθt1γλθt1mtβ1mt1+(1β1)gtvtβ2vt1+(1β2)gt2mt^mt/(1β1t)vt^vt/(1β2t)ifamsgradvt^maxmax(vt1^max,vt^)θtθtγmt^/(vt^max+ϵ)elseθtθtγmt^/(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)}, \: \epsilon \text{ (epsilon)} \\ &\hspace{13mm} \lambda \text{(weight decay)}, \: \textit{amsgrad}, \: \textit{maximize} \\ &\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} \theta_t \leftarrow \theta_{t-1} - \gamma \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 - \gamma \widehat{m_t}/ \big(\sqrt{\widehat{v_t}^{max}} + \epsilon \big) \\ &\hspace{5mm}\textbf{else} \\ &\hspace{10mm}\theta_t \leftarrow \theta_t - \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 Decoupled Weight Decay Regularization

參數
  • params (iterable) – 待優化的參數的 iterable 物件或 named_parameters,或是定義參數群組的 dicts 的 iterable 物件。 當使用 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 (預設值:1e-3)。並非所有實作都支援 Tensor 學習率。 如果您沒有指定 fused=True 或 capturable=True,請使用 float 學習率。

  • betas (Tuple[float, float], optional) – 用於計算梯度及其平方的移動平均的係數 (預設值:(0.9, 0.999))

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

  • weight_decay (float, optional) – 權重衰減係數 (預設值:1e-2)

  • amsgrad (bool, optional) – 是否使用來自論文 On the Convergence of Adam and Beyond 的此演算法的 AMSGrad 變體 (預設值:False)

  • maximize (bool, optional) – 相對於參數最大化目標,而不是最小化 (預設值:False)

  • foreach (bool, optional) – 是否使用最佳化器的 foreach 實作。 如果使用者未指定 (因此 foreach 為 None),我們將嘗試在 CUDA 上使用 foreach 而不是 for-loop 實作,因為它通常效能更高。 請注意,由於中間值是一個 tensorlist 而不是僅一個 tensor,因此 foreach 實作使用的峰值記憶體比 for-loop 版本多約 sizeof(params)。 如果記憶體受到限制,請一次批處理較少的參數通過最佳化器,或將此標誌切換為 False (預設值:None)

  • capturable (bool, optional) – 這個實例是否可以在 CUDA 圖中安全地捕獲。 傳遞 True 可能會損害未繪製效能,因此如果您不打算繪製捕獲此實例,請將其保留為 False (預設值:False)

  • differentiable (bool, optional) – 是否應該在訓練期間通過最佳化器步驟發生自動微分。 否則,step() 函數會在 torch.no_grad() 內容中執行。 設定為 True 會損害效能,因此如果您不打算通過此實例運行自動微分,請將其保留為 False (預設值:False)

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

注意

foreach 和 fused 實作通常比 for-loop、單一 tensor 實作更快,其中 fused 在理論上是垂直和水平融合中最快的。 因此,如果使用者未指定任何標誌 (即,當 foreach = fused = None 時),我們將嘗試在 tensors 全部在 CUDA 上時預設為 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 bake-in 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

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

add_param_group(param_group)[source]

將參數群組新增至 Optimizerparam_groups

當微調預訓練網路時,這會很有用,因為可以將凍結的層設為可訓練,並隨著訓練的進行將其添加到 Optimizer 中。

參數

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

load_state_dict(state_dict)[source]

載入 optimizer 的狀態。

參數

state_dict (dict) – optimizer 狀態。應該是從呼叫 state_dict() 返回的物件。

注意

參數的名稱(如果它們存在於 state_dict() 中每個 param group 的 “param_names” 鍵下)不會影響載入過程。要將參數名稱用於自定義情況(例如,當載入的 state dict 中的參數與優化器中初始化的參數不同時),應實現自定義 register_load_state_dict_pre_hook 以適應載入的 dict。如果 param_names 存在於載入的 state dict 的 param_groups 中,它們將被保存並覆蓋優化器狀態中當前的名稱(如果存在)。如果它們不存在於載入的 state dict 中,則優化器的 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 hook,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 參數是正在使用的優化器實例。

self 上呼叫 load_state_dict 之後,將使用參數 self 呼叫該 hook。 註冊的 hook 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的 hook。

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

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_load_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 load_state_dict 前置 hook,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 參數是正在使用的優化器實例,state_dict 參數是使用者傳遞給 load_state_dictstate_dict 的淺層副本。 hook 可以就地修改 state_dict,或者選擇返回一個新的 state_dict。 如果返回 state_dict,它將被用於載入到優化器中。

self 上呼叫 load_state_dict 之前,將使用參數 selfstate_dict 呼叫該 hook。 註冊的 hook 可用於在呼叫 load_state_dict 之前執行預處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的 hook。

  • prepend (bool) – 如果為 True,則提供的 pre hook 將在 load_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)

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_state_dict_post_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 state dict 後置 hook,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 上生成 state_dict 之後,將使用參數 selfstate_dict 呼叫該 hook。 hook 可以就地修改 state_dict,或者選擇返回一個新的 state_dict。 註冊的 hook 可用於在返回 state_dict 之前對其執行後處理。

參數
  • hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的 hook。

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

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)[source]

註冊一個 state dict pre-hook,它將在呼叫 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 optimizer 實例。在 self 上呼叫 state_dict 之前,hook 將使用參數 self 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的 hook。

  • prepend ( bool ) – 若為 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)

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemoveableHandle

register_step_post_hook(hook)[source]

註冊一個 optimizer step post hook,它將在 optimizer step 之後被呼叫。

它應該具有以下簽名:

hook(optimizer, args, kwargs) -> None

optimizer 參數是正在使用的優化器實例。

參數

hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的 hook。

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemovableHandle

register_step_pre_hook(hook)[source]

註冊一個 optimizer step pre hook,它將在 optimizer 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 optimizer 實例。如果 args 和 kwargs 被 pre-hook 修改,則轉換後的值將作為一個包含 new_args 和 new_kwargs 的元組返回。

參數

hook (Callable) – 要註冊的使用者定義的 hook。

返回

一個 handle,可用於通過呼叫 handle.remove() 來刪除添加的 hook

返回類型

torch.utils.hooks.RemovableHandle

state_dict()[source]

將 optimizer 的狀態作為 dict 返回。

它包含兩個條目

  • state:一個 Dict,保存當前的最佳化狀態。其內容

    在不同的 optimizer 類之間有所不同,但有一些共同的特徵。例如,state 是按參數保存的,並且參數本身不被保存。state 是一個 Dictionary,將參數 ID 映射到一個 Dict,其中包含與每個參數對應的狀態。

  • param_groups:一個 List,包含所有參數組,其中每個

    參數組是一個 Dict。每個參數組都包含特定於 optimizer 的元數據,例如學習率和權重衰減,以及該組中參數的參數 ID 列表。如果一個 param group 使用 named_parameters() 初始化,則名稱內容也將保存在 state dict 中。

注意:參數 ID 可能看起來像索引,但它們只是將狀態與 param_group 關聯的 ID。從 state_dict 加載時,optimizer 將壓縮 param_group params (int IDs) 和 optimizer 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。

返回的 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)
        }
    ]
}
返回類型

Dict[str, Any]

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

執行單次最佳化步驟。

參數

closure (Callable, optional) – 一個重新評估模型並返回損失的閉包。

zero_grad(set_to_none=True)[source]

重置所有最佳化的 torch.Tensor 的梯度。

參數

set_to_none (bool) – 不是設定為零,而是將梯度設定為 None。通常,這會減少記憶體佔用,並且可以適度提高效能。但是,它會改變某些行為。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 行為會有所不同。2. 如果使用者請求 zero_grad(set_to_none=True),然後執行反向傳播,則保證未收到梯度的參數的 .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(在一個情況下,它會以 0 的梯度執行 step,而在另一種情況下,它會完全跳過 step)。

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