模型训练过程以及如何调整优化训练任务

大模型通常指的大语言模型,这个大主要体现在规模上,一般指的参数规模和包含更复杂的神经网络架构,目前模型主要有包括Transformer、卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)这几种模型架构。

一般模型训练是为了通过训练调整模型这些参数以优化性能,然后可以将模型广泛应用于语言生成、图像识别、语音处理等领域。

大模型的训练过程复杂且资源密集,在训练前我们需要准备以下关键步骤:

1.数据准备:也就是我们需要准备的数据集,这些数据是用来在在训练中喂给模型,在训练模型的时候会对这些数据进行打散,翻转等手段增加数据的多样性,在监督学习下,我们还需要对一些无法识别的数据进行标注;
2.模型设计:选择模型的架构,如Transformer、CNN、RNN等;确定超参数,如层数、神经元数量、学习率等;初始化模型参数;
3.目标函数:这个是用来量化模型有效性;
4.算法代码:调整参数以优化目标函数的算法。

上述步骤准备好了以后我们就需要开始训练模型,模型训练实际简单来说就是以下三个步骤:

1.通过调用Net生成预测并计算损失L(前向传播)
2.通过反向传播来计算梯度
3.通过优化器来更新模型参数

其中2,3步骤会反复执行,直到模型在训练任务中的表现达到预期。上述步骤中的Net指的神经网络,算法工程师可以在训练前确定神经网络层数、神经元数量、学习率这些超参数。

一般算法工程师在训练和优化模型时主要进行超参数的调整来实现,通常调整以下几类超参数:

1.模型超参数
   - 学习率(Learning Rate):控制模型参数更新的步幅,过大可能导致震荡,过小则收敛缓慢。
   - 批量大小(Batch Size):每次更新参数时使用的样本数量,影响训练速度和内存占用。
   - 迭代次数(Epochs):整个数据集被遍历的次数,过多可能导致过拟合,过少则欠拟合。
   - 优化器参数:如动量(Momentum)、权重衰减(Weight Decay)等,用于优化算法。
2.模型架构参数
   - 层数(Number of Layers):神经网络的深度,影响模型的表达能力。
   - 每层神经元数量(Number of Neurons per Layer):决定每层的复杂度。
   - 激活函数(Activation Function):如ReLU、Sigmoid、Tanh等,影响非线性表达能力。
   - 正则化参数:如L1、L2正则化,防止过拟合。
3.损失函数参数
   - 损失函数选择:如交叉熵、均方误差等,根据任务类型选择。
   - 类别权重(Class Weights):处理类别不平衡问题。
4.数据预处理参数
   - 数据增强参数:如旋转、缩放等,提升模型泛化能力。
   - 归一化/标准化参数:如均值、标准差,用于数据标准化。
5.训练策略参数
   - 学习率调度(Learning Rate Scheduling):如学习率衰减、余弦退火等,动态调整学习率。
   - 早停(Early Stopping):根据验证集表现提前停止训练,防止过拟合。
6.正则化和Dropout参数
   - Dropout率:随机丢弃神经元,防止过拟合。
   - 正则化系数:控制正则化强度。
7.初始化参数
   - 权重初始化:如Xavier、He初始化,影响训练起点和收敛速度。

8.评估指标参数
   - 评估指标选择:如准确率、F1分数、AUC等,根据任务需求选择。



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