模型warm up,也称为学习率预热,是一种在深度学习训练中常用的策略,其核心思想是在训练初期使用较小的学习率,随着训练的进行逐渐增加学习率到预定值,以帮助模型在初始阶段稳定下来,避免因学习率过大导致的训练不稳定。以下是关于模型warm up的一些关键信息:

  1. Warm up的提出:Warm up策略最初在ResNet论文中被提及,它建议在训练开始时使用较小的学习率,并在训练了一些steps或epoches后再调整为预先设置的学习率进行训练。

  2. 为什么使用Warm up:由于模型权重在训练开始时是随机初始化的,如果一开始就使用较大的学习率,可能会导致模型不稳定,出现振荡。通过使用Warm up策略,可以在训练的初期使用较小的学习率,使模型逐渐稳定,之后再使用较大的学习率,从而加快模型的收敛速度并提高模型效果。

  3. Warm up的实现方法

    • Constant Warm up:在训练初期使用一个固定的较小学习率,直到达到一定的steps或epoches后,再切换到预先设置的学习率。
    • Gradual Warm up:从较小的学习率开始,每个step逐渐增加学习率,直到达到最初设置的较大的学习率。
  4. Warm up的优势:使用Warm up策略有助于减缓模型在初始阶段对mini-batch的提前过拟合现象,保持分布的平稳,有助于保持模型深层的稳定性。

  5. PyTorch中的Warm up实现:在PyTorch中,可以通过自定义学习率调度器(scheduler)来实现Warm up。例如,WarmupMultiStepLRWarmupCosineLR是两种实现方式,它们允许在训练初期线性或非线性地增加学习率,并在达到一定步数后按照特定的策略调整学习率。

  6. Warm up的改进:除了基本的Warm up策略外,还有一些改进,例如学习率warmup先升至初始学习率,后衰减,以进一步优化训练过程。

总结来说,模型warm up是一种有效的学习率优化策略,它通过在训练初期使用较小的学习率,帮助模型稳定下来,并在模型相对稳定后使用较大的学习率,以加快收敛速度并提高模型效果。