【机器学习】AdamW可调参数介绍及使用说明

发布于:2025-07-19 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

AdamW 算法中调整参数对模型训练过程和最终效果有直接且重要的影响,以下是各关键参数对性能的具体影响总结:


AdamW 主要可调参数及其影响说明

1. 学习率 lr

  • 影响:
    • 太大(如 0.01 ~ 0.1):训练过程不稳,容易发散、无法收敛;
    • 太小(如 <1e-5):收敛速度慢、欠拟合。
  • 最佳范围:
    • 普通 CNN/ResNet: 3e-4 ~ 1e-3
    • NLP Transformer/BERT:2e-5 ~ 5e-5
    • 大语言模型(如 LLaMA、ChatGPT):1e-4 ~ 6e-4

2. 权重衰减 weight_decay

  • 作用:控制正则化强度,防止过拟合。
  • 影响:
    • 太小(如 0.00.01):可能模型复杂度高、泛化能力差;
    • 太大(如 0.1 以上):可能导致模型容量不足,欠拟合。
  • 最佳范围:
    • 普通 CNN/ResNet: 1e-4 ~ 0.1
    • NLP Transformer/BERT:0.01~0.05(有时会关闭正则化)
    • 大语言模型:0.01~0.03,与学习率搭配使用

3. 动量系数 betas = (beta_1, beta_2)

  • 默认为 (0.9, 0.999)
  • 影响:
    • beta_1 越大,则对历史梯度的权重越高,更新速度越慢;
    • beta_2 影响 RMSProp 的统计效果。默认设置已经非常成熟。
  • 建议不调整这些值。

4. epsilon(eps)

  • 默认为 1e-8
  • 作用: 避免除零操作
  • ❗️ 一般无需调整

5. 梯度裁剪 max_grad_norm

  • 可选参数,不设置则不启用
  • 影响:
    • 太大(如 2.0):可能无法抑制过大的梯度;
    • 太小(如 0.1):模型更新受限、收敛速度慢。
  • 适用场景:当模型训练过程中出现严重的梯度爆炸或数值不稳定问题时启用,一般设置为 1.0~2.0

参数调节影响总结

参数 调大影响 调小影响 推荐值区间
lr 训练不稳定、发散 收敛慢、欠拟合 1e-4 ~ 1e-3(根据任务调整)
weight_decay 过正则化,模型能力下降 正则不足,过拟合 0.01~0.1
betas 更新更慢 更快、但可能不稳定 默认值不建议改动
eps 影响很小(可忽略) 无显著影响 不用调整
max_grad_norm 训练稳定性提升 过早限制更新速度,可能收敛困难 1.0~2.0(根据任务启用)

实际操作建议:按步骤调节参数

第一步:固定所有其他参数

  • 仅调整 学习率 lr
    • 观察训练是否快速收敛;
    • 如果发散,则降低 lr;
    • 如果非常慢,则增加 lr。

第二步:调整 weight_decay

  • 根据模型是否出现过拟合进行调节:
    • 过拟合严重 → 增大 weight_decay
    • 欠拟合(训练效果差) → 减小 weight_decay

第三步(可选):梯度裁剪(max_grad_norm)

  • 如果你的数据噪声很大或模型特别深、大,可以设置为 1.0~2.0 来稳定训练。

示例(以 NLP 模型为例)

import torch
from transformers import AdamW

model = ...  # 初始化模型

# 推荐超参配置:BERT/Transformer 类模型
optimizer = AdamW(
    model.parameters(),
    lr=5e-5,                # 学习率,NLP 中常用
    betas=(0.9, 0.999),     # 默认值
    eps=1e-8,
    weight_decay=0.01       # 正则化强度
)

# 梯度裁剪可选使用(比如训练中出现梯度爆炸)
torch.nn.utils.clip_grad_norm_(model.parameters(), max_norm=1.0)

举个例子:AdamW 在不同任务中的配置

任务类型 lr weight_decay
普通 CV(ResNet) 3e-4 1e-4 ~ 0.1
BERT/Transformer 5e-5 0.01
大语言模型(LLaMA) 2e-4~6e-4 0.01~0.03

总结:参数调整影响总结

超参数 过大影响 过小影响
lr 训练不稳定、发散 收敛速度慢、欠拟合
weight_decay 模型能力受限,过正则化 过拟合风险增加
betas 不影响训练稳定性(默认值即可) 可能导致更新不稳定
max_grad_norm 训练速度变慢、收敛困难 无法抑制梯度爆炸

番外
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