One of the most popular training algorithms for deep neural networks is the Adaptive Moment Estimation (Adam) introduced by Kingma and Ba. Despite its success in many applications there is no satisfactory convergence analysis: only local convergence can be shown for batch mode under some restrictions on the hyperparameters, counterexamples exist for incremental mode. Recent results show that for simple quadratic objective functions limit cycles of period 2 exist in batch mode, but only for atypical hyperparameters, and only for the algorithm without bias correction. %More general there are several more adaptive gradient methods which try to estimate a fitting learning rate and / or search direction from the training data to improve the learning process compared to pure gradient descent with fixed learningrate. We extend the convergence analysis for Adam in the batch mode with bias correction and show that even for quadratic objective functions as the simplest case of convex functions 2-limit-cycles exist, for all choices of the hyperparameters. We analyze the stability of these limit cycles and relate our analysis to other results where approximate convergence was shown, but under the additional assumption of bounded gradients which does not apply to quadratic functions. The investigation heavily relies on the use of computer algebra due to the complexity of the equations.


翻译:深神经网络最受欢迎的培训算法之一是Kingma和Ba推出的适应性动力估计法(Adam)。尽管它在许多应用中取得了成功,但并没有令人满意的趋同分析:在超参数的某些限制下,只能显示对批量模式的局部趋同,反试也存在递增模式。最近的结果显示,对于简单的四边目标2期功能限制周期,以批量模式存在,但只适用于非典型超参数周期,而且只针对没有偏差校正的算法。% More一般情况下,还有几种适应性梯度方法试图从培训数据中估计出一个适当的学习率和/或搜索方向,以便改进学习过程,而不是以固定的学习速率纯梯度下降。我们扩展了对亚当的批量模式的趋同分析,以偏差校正模式加以纠正,并表明即使四方位目标功能也存在最简单的例子,即对超光度参数的周期。我们对这些限制周期的稳定性进行了分析,并将我们的分析与其他结果联系起来,这些结果显示大致趋一致,但根据额外假设的计算机梯度的梯度模型使用。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月6日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员