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AI實踐 100問:大白話說「調參」

2024-11-06科技

什麽是「調參」?

調參 就是調整模型的 超參數 ,以使模型在處理特定任務時表現得更好。超參數是那些在模型訓練之前需要手動設定的參數,而不是透過訓練數據自動學習到的參數。

模型參數(Model Parameters) vs. 超參數(Hyperparameters)

  1. 模型參數(Model Parameters):

定義 :模型參數是在訓練過程中透過數據自動學習到的參數。這些參數決定了模型的具體形式和效能。

例子 :在訓練一個線性回歸模型 y=mx+b y = mx + b 中,m m 和 b b 就是模型參數。它們是透過訓練數據自動調整的,以最小化預測誤差。

  1. 超參數(Hyperparameters):

定義 :超參數是在訓練模型之前由使用者手動設定的參數。這些參數控制了模型的學習過程和結構。

例子 :在訓練一個神經網絡時,學習率(learning rate)、叠代次數(number of epochs)、隱藏層的層數和每層的節點數等都是超參數。這些參數在訓練前需要手動設定。

想象一下,你在玩一個遊戲,遊戲裏有一個角色,我們來比較一下模型參數和超參數。

模型參數(Model Parameters)

  • 就像遊戲裏角色的內容,比如力量、敏捷度、智力等。這些內容會根據角色在遊戲中的表現和經驗而變化。在機器學習中,這些就像模型的「記憶」,它會記住數據中的模式,並且隨著學習(訓練)過程不斷調整。
  • 超參數(Hyperparameters)

  • 就像遊戲開始前你為角色選擇的種族、職業或者分配的技能點。這些選擇一旦確定,在遊戲過程中是不會改變的,它們影響角色的成長方向和能力上限。在機器學習中,這些就像你為模型設定的規則,比如學習的速度(學習率)或者模型應該學習多少輪(叠代次數)。
  • 簡單來說:

  • 模型參數 是模型在訓練過程中自己學會的,它們是模型「學習」的結果。
  • 舉個例子

    假設你正在烤麪包,烤麪包的過程就像訓練一個機器學習模型。在這個過程中,有一些關鍵的參數會影響最終麪包的質素,比如:

    1. 烤箱溫度 :相當於模型的 學習率 (learning rate)。溫度太高,麪包會烤焦;溫度太低,麪包可能烤不熟。
    2. 烤制時間 :相當於模型的 叠代次數 (number of epochs)。時間太短,麪包沒烤好;時間太長,麪包會變幹硬。
    3. 面團的配方 :相當於模型的 結構 (比如神經網絡的層數、每層的節點數等)。不同的配方會導致不同的麪包口感。

    如何調參?

    1. 試錯法 :最簡單的方法是嘗試不同的參陣列合,看看哪個效果最好。比如,你可以先用180度烤10分鐘,嘗嘗味道,如果不好再調整溫度和時間。
    2. 網格搜尋 (Grid Search):這是一種系統的方法,你定義一個參數範圍和步長,然後嘗試所有可能的組合。比如,你可以設定溫度為160度、180度、200度,時間分別為10分鐘、15分鐘、20分鐘,然後分別烤麪包,比較哪個組合最好。
    3. 隨機搜尋 (Random Search):與網格搜尋類似,但不是嘗試所有組合,而是隨機選擇一些參陣列合進行測試。這樣可以在相同的計算資源下探索更多的參數空間。
    4. 貝葉斯最佳化 (Bayesian Optimization):這是一種更高級的方法,透過建立一個概率模型來預測哪些參陣列合可能效果最好,然後逐步最佳化這些參數。

    為什麽調參很重要?

    1. 提高模型效能 :合適的參數可以使模型在測試數據上表現更好,提高準確率或減少誤差。
    2. 防止過擬合和欠擬合 :透過調整超參數,可以找到一個平衡點,使模型既不過於復雜也不過於簡單。
    3. 節省時間和資源 :一個好的參陣列合可以讓模型更快地收斂,減少訓練時間和計算資源的消耗。

    — END —

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