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9. 优化器

news 2026/2/10 2:26:42

9.1 优化器

① 损失函数调用backward方法，就可以调用损失函数的反向传播方法，就可以求出我们需要调节的梯度，我们就可以利用我们的优化器就可以根据梯度对参数进行调整，达到整体误差降低的目的。

② 梯度要清零，如果梯度不清零会导致梯度累加。

9.2 神经网络优化一轮

import torch
import torchvision
from torch import nn 
from torch.nn import Conv2d, MaxPool2d, Flatten, Linear, Sequential
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.utils.tensorboard import SummaryWriterdataset = torchvision.datasets.CIFAR10("./dataset",train=False,transform=torchvision.transforms.ToTensor(),download=True)       
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=64,drop_last=True)class Tudui(nn.Module):def __init__(self):super(Tudui, self).__init__()        self.model1 = Sequential(Conv2d(3,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,64,5,padding=2),MaxPool2d(2),Flatten(),Linear(1024,64),Linear(64,10))def forward(self, x):x = self.model1(x)return xloss = nn.CrossEntropyLoss() # 交叉熵    
tudui = Tudui()
optim = torch.optim.SGD(tudui.parameters(),lr=0.01)   # 随机梯度下降优化器
for data in dataloader:imgs, targets = dataoutputs = tudui(imgs)result_loss = loss(outputs, targets) # 计算实际输出与目标输出的差距optim.zero_grad()  # 梯度清零result_loss.backward() # 反向传播，计算损失函数的梯度optim.step()   # 根据梯度，对网络的参数进行调优print(result_loss) # 对数据只看了一遍，只看了一轮，所以loss下降不大

结果：

Files already downloaded and verified
tensor(2.2978, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2988, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3163, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3253, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2952, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3066, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3085, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3106, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3053, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2892, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3090, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2956, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3041, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3012, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3043, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2760, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3051, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2951, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3168, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3096, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2945, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3096, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3064, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3161, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3129, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3043, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3169, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3090, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3039, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3018, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3083, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2994, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3130, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2993, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2906, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3084, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3123, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2931, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.3040, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.2977, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.2989, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2968, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2982, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.2909, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2940, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2959, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2993, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2933, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2951, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2824, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2987, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2961, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2914, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3025, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2895, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2943, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2974, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2977, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3069, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2972, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2979, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2932, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2940, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3014, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2958, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3013, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2953, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2951, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3116, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2916, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.2975, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2950, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3039, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2901, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2950, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2958, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2893, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2917, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3001, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2988, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3069, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3083, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2841, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2932, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2857, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2971, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2999, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2911, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2977, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3027, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2940, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2939, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2950, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2951, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3000, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2935, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2817, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2977, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3067, grad_fn=<NllLossBackward0>)
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tensor(2.2941, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3003, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2965, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2908, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2885, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2984, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.3009, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2931, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2856, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2907, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2938, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2880, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2975, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2922, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2966, grad_fn=<NllLossBackward0>)
tensor(2.2804, grad_fn=<NllLossBackward0>)

9.3 神经网络优化多轮

import torch
import torchvision
from torch import nn 
from torch.nn import Conv2d, MaxPool2d, Flatten, Linear, Sequential
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.utils.tensorboard import SummaryWriterdataset = torchvision.datasets.CIFAR10("./dataset",train=False,transform=torchvision.transforms.ToTensor(),download=True)       
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=64,drop_last=True)class Tudui(nn.Module):def __init__(self):super(Tudui, self).__init__()        self.model1 = Sequential(Conv2d(3,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,64,5,padding=2),MaxPool2d(2),Flatten(),Linear(1024,64),Linear(64,10))def forward(self, x):x = self.model1(x)return xloss = nn.CrossEntropyLoss() # 交叉熵    
tudui = Tudui()
optim = torch.optim.SGD(tudui.parameters(),lr=0.01)   # 随机梯度下降优化器
for epoch in range(20):running_loss = 0.0for data in dataloader:imgs, targets = dataoutputs = tudui(imgs)result_loss = loss(outputs, targets) # 计算实际输出与目标输出的差距optim.zero_grad()  # 梯度清零result_loss.backward() # 反向传播，计算损失函数的梯度optim.step()   # 根据梯度，对网络的参数进行调优running_loss = running_loss + result_lossprint(running_loss) # 对这一轮所有误差的总和

结果：

Files already downloaded and verified
tensor(358.1069, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(353.8411, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(337.3790, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(317.3237, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(307.6762, grad_fn=<AddBackward0>)
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tensor(289.7010, grad_fn=<AddBackward0>)
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tensor(275.8972, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(269.5961, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(263.8480, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(258.5006, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(253.4671, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(248.7994, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(244.4917, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(240.5728, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(236.9719, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(233.6264, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(230.4298, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(227.3427, grad_fn=<AddBackward0>)

9.4 神经网络学习率优化

import torch
import torchvision
from torch import nn 
from torch.nn import Conv2d, MaxPool2d, Flatten, Linear, Sequential
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.utils.tensorboard import SummaryWriterdataset = torchvision.datasets.CIFAR10("./dataset",train=False,transform=torchvision.transforms.ToTensor(),download=True)       
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=64,drop_last=True)class Tudui(nn.Module):def __init__(self):super(Tudui, self).__init__()        self.model1 = Sequential(Conv2d(3,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,32,5,padding=2),MaxPool2d(2),Conv2d(32,64,5,padding=2),MaxPool2d(2),Flatten(),Linear(1024,64),Linear(64,10))def forward(self, x):x = self.model1(x)return xloss = nn.CrossEntropyLoss() # 交叉熵    
tudui = Tudui()
optim = torch.optim.SGD(tudui.parameters(),lr=0.01)   # 随机梯度下降优化器
scheduler = torch.optim.lr_scheduler.StepLR(optim, step_size=5, gamma=0.1) # 每过 step_size 更新一次优化器，更新是学习率为原来的学习率的的 0.1 倍    
for epoch in range(20):running_loss = 0.0for data in dataloader:imgs, targets = dataoutputs = tudui(imgs)result_loss = loss(outputs, targets) # 计算实际输出与目标输出的差距optim.zero_grad()  # 梯度清零result_loss.backward() # 反向传播，计算损失函数的梯度optim.step()   # 根据梯度，对网络的参数进行调优scheduler.step() # 学习率太小了，所以20个轮次后，相当于没走多少running_loss = running_loss + result_lossprint(running_loss) # 对这一轮所有误差的总和

结果：

Files already downloaded and verified
tensor(359.4722, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
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tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)
tensor(359.4630, grad_fn=<AddBackward0>)

9. 优化器

9.1 优化器 ① 损失函数调用backward方法，就可以调用损失函数的反向传播方法，就可以求出我们需要调节的梯度，我们就可以利用我们的优化器就可以根据梯度对参数进行调整，达到整体误差降低的目的。 ② 梯度要清零，如果梯…...

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报错信息 /07/22 10:20:28 WARN DFSClient: Error Recovery for block BP-888461729-172.16.34.148-1397820377004:blk_15089246483_16183344527 in pipeline 172.16.34.64:50010, 172.16.34.223:50010: bad datanode 172.16.34.64:50010 [DataStreamer for file /bdp/data/u9…...

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编程日记 2023/8/28 6:21:04

Lombok 的 @Data 注解失效，未生成 getter/setter 方法引发的HTTP 406 错误

HTTP 状态码 406 (Not Acceptable) 和 500 (Internal Server Error) 是两类完全不同的错误，它们的含义、原因和解决方法都有显著区别。以下是详细对比： 1. HTTP 406 (Not Acceptable) 含义： 客户端请求的内容类型与服务器支持的内容类型不匹…...

编程新知 2026/2/1 20:49:03

树莓派超全系列教程文档--(62)使用rpicam-app通过网络流式传输视频

使用rpicam-app通过网络流式传输视频使用 rpicam-app 通过网络流式传输视频UDPTCPRTSPlibavGStreamerRTPlibcamerasrc GStreamer 元素文章来源： http://raspberry.dns8844.cn/documentation 原文网址使用 rpicam-app 通过网络流式传输视频本节介绍来自 rpica…...

编程新知 2025/11/5 13:03:58

成都鼎讯硬核科技！雷达目标与干扰模拟器，以卓越性能制胜电磁频谱战

在现代战争中，电磁频谱已成为继陆、海、空、天之后的 “第五维战场”，雷达作为电磁频谱领域的关键装备，其干扰与抗干扰能力的较量，直接影响着战争的胜负走向。由成都鼎讯科技匠心打造的雷达目标与干扰模拟器，凭借数字射…...

编程新知 2026/2/1 7:18:47

Java面试专项一-准备篇

一、企业简历筛选规则一般企业的简历筛选流程：首先由HR先筛选一部分简历后，在将简历给到对应的项目负责人后再进行下一步的操作。 HR如何筛选简历例如：Boss直聘（招聘方平台） 直接按照条件进行筛选例如&#xff1a…...

编程新知 2026/1/26 19:10:48

Web 架构之 CDN 加速原理与落地实践

文章目录一、思维导图二、正文内容（一）CDN 基础概念1. 定义2. 组成部分 （二）CDN 加速原理1. 请求路由2. 内容缓存3. 内容更新 （三）CDN 落地实践1. 选择 CDN 服务商2. 配置 CDN3. 集成到 Web 架构 &#xf…...

编程新知 2025/9/13 16:17:01

Netty从入门到进阶（二）

二、Netty入门 1. 概述 1.1 Netty是什么 Netty is an asynchronous event-driven network application framework for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients. Netty是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架，用于…...

编程新知 2026/1/26 5:44:16

SQL慢可能是触发了ring buffer

简介最近在进行 postgresql 性能排查的时候，发现 PG 在某一个时间并行执行的 SQL 变得特别慢。最后通过监控监观察到并行发起得时间 buffers_alloc 就急速上升，且低水位伴随在整个慢 SQL，一直是 buferIO 的等待事件，此时也没有其他会话的争抢。SQL 虽然不是高效 SQL ，但…...

编程新知 2025/10/2 9:17:52