我正在尝试理解神经网络训练中的“epochs”。以下实验是否等效?

假设我有一个训练样本(及其对应的训练标签)用于一个定义好的神经网络(神经网络的架构对回答这个问题并不重要)。我们称这个神经网络为“模型”。

为了避免任何误解,假设我为“模型”引入了初始权重和偏置。

实验1。

我使用训练样本和训练标签来训练“模型”,共40个epochs。训练结束后,神经网络将拥有一组特定的权重和偏置,我们称之为WB_Final_experiment1。

实验2

我使用训练样本和训练标签来训练“模型”,共20个epochs。训练结束后,神经网络将拥有一组特定的权重和偏置,我们称之为WB_Intermediate。

现在我将WB_Intermediate引入“模型”并继续训练20个epochs。训练结束后,神经网络将拥有一组特定的权重和偏置,我们称之为WB_Final_experiment2。

考虑因素。每个参数、超参数、激活函数、损失函数……在两个实验中都是完全相同的,除了epochs的数量不同。

问题:WB_Final_experiment1和WB_Final_experiment2是否完全相同?


回答:

如果你按照这里的教程进行,你会发现两个实验的结果如下 –

实验1

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实验2

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在第一个实验中,模型运行了4个epochs,而在第二个实验中,模型运行了2个epochs,然后使用前一次训练的最后权重继续训练2个epochs。你会发现结果有所不同,但差异非常小。而且由于权重的随机初始化,它们总是会有所不同。但两个模型的预测结果会非常接近。

如果模型以相同的权重初始化,那么在4个epochs结束时,两个模型的结果将保持相同。

另一方面,如果你训练了2个epochs,然后关闭了训练会话,并且没有保存权重,如果你在重新启动会话后再训练2个epochs,预测结果将不会相同。为了避免这种情况,在训练之前,总是加载保存的权重以继续训练,使用model.load_weights("path to model")

TL;DR

如果模型以完全相同的权重初始化,那么在相同训练epochs结束时的输出将保持相同。如果它们是随机初始化的,输出只会略有不同。

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