实用机器学习-学习笔记

9.1模型调参

9.1.1思考与总结

1了解了baseline和调参基本原则
2了解了adams和sgd的优劣
3了解了训练树和神经网络的基本代价
4了解了autoML
5要多次调参管理
6复现试验的困难

9.1.2 基线baseline

选取一个好的超参数得到一个好的结果是比较花时间的过程

一般会从一个好的基线开始。一般工具包中都会存在极限

• 基线是什么？

• 选一个质量比较高的工具包，其中设了不错的参数，虽然可能对我们的问题不算是最好的，但是是一个不错的开始点；

• 如果要做的东西是跟某些论文相关，可以看看该论文里面的超参数是什么（有些超参数跟特定的数据集有关），这些超参数在一般的情况下都不错

• 有了比较好的起始点之后，调整超参数后再重新训练模型，再去看看验证集上的结果（精度、损失）

• 一次调一个值，多个值同时调可能会不知道谁在起贡献

• 看看模型对超参数的敏感度是什么样子【没调好一个超参数模型可能会比较差，但是调好了也只是到了还不错的范围】

9.1.3SGD ADAM

想对超参数没那么敏感的话，可以使用比较好的模型【在优化算法中使用Adam(对有些超参数没那么敏感，调参会简单很多)而不是SGD（在比较小的区域比较好）

9.1.4 训练代价

• 在小任务上很多时候已经可以用机器来做了（到最后可能都是用机器来调参【人的成本在增加】）

• 训练树模型在CPU上花10min 大概花$0.4

• 训练神经网络在GPU花1h左右 大概花$5

• 跟人比（人大概花十天左右），算法训练1000次调参数，很有可能会打败人类（90%）

9.1.5 AUTOML

• AutoML在模型选择这一块做的比较好

• 超参数的优化（HPO）【比较通用】：通过搜索的方法，找到一个集合去调整模型的超参数

• NAS（Neural architecture search）【专注于神经网络】：可以构造一个比较好的神经网络模型，使得能够拟合我们的任务

• 每个年代都有最大的技术痛点，当前AutoML可能是技术瓶颈。

9.1.6 要多次调参管理

• 每次调参一定要做好笔记【任何调过的东西，最好将这些实验管理好】（训练日志、超参数记录下来，这样可以与之前的实验做比较，也好做分享，与自己重复自己的实验）

• 最简单的做法是将log记录到txt上，把超参数和关键性指标（训练误差）放在excel中【适合实验没有那么多的参数】

• Tensorboard，tensorflow开发的一个可视化工具

• weight&kbias：允许在训练的时候用他们的API，然后把实验记录下来后上传到他们的网页上，就可以进行比较

9.1.7复现实验的困难

• 重复一个实验是非常难的

• 开发的环境：用的硬件是什么、新旧GPU可能会有点不一样；用的库的版本（Python本身也要去注意）

• 代码开发要做好版本控制（可以将每个版本的代码放在同一个地方 需求的库也放在这里）

• 要注意随机性（改变了随机种子，模型抖动比较大的话，说明代码的稳定性不是很好）【要避免换了个随机种子后，结果浮动比较大。这样的话，尝试能不能将不稳定的地方修改一下，实在不行就将多个模型做ensemble】