LBFGS
- classtorch.optim.LBFGS(params, lr=1, max_iter=20, max_eval=None, tolerance_grad=1e-07, tolerance_change=1e-09, history_size=100, line_search_fn=None)[源代码]
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实现L-BFGS算法。
深受minFunc的影响。
警告
此优化器不支持为每个参数设置选项和分组(只能有一个参数组)。
警告
目前,所有参数都必须在同一台设备上设置。未来将会进行改进。
注意
这是一个非常消耗内存的优化器(它需要额外的
param_bytes * (history_size + 1)
字节)。如果内存不足,尝试减少历史记录大小或使用其他算法。- 参数
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params (可迭代对象) – 需要优化的参数列表。参数必须为实数。
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lr (float) – 学习率,默认值为 1
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max_iter (int) – 每次优化步骤中最大的迭代次数(默认为20)
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max_eval (int) – 每次优化步骤中函数评估的最大次数(默认值:max_iter * 1.25)。
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tolerance_grad (float) – 一阶最优性的终止容限(默认值:1e-7)。
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tolerance_change (float) – 控制函数值或参数变化的终止容差(默认为 1e-9)。
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history_size (int) – 更新历史记录的大小(默认为 100)。
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line_search_fn (str) – 可以是 'strong_wolfe' 或者 None(默认为 None)。
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- add_param_group(param_group)
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将一个参数组添加到
Optimizer
的param_groups中。在微调预训练网络时,这非常有用,因为可以将冻结的层设为可训练状态,并随着训练进度将其添加到
Optimizer
中。- 参数
-
param_group (dict) – 指定需要优化的张量及其特定的优化选项。
- load_state_dict(state_dict)
-
加载优化器的状态。
- 参数
-
state_dict (dict) – 优化器的状态。应为调用
state_dict()
返回的对象。
- register_load_state_dict_post_hook(hook, prepend=False)
-
注册一个在调用
load_state_dict()
之后触发的 post-hook。它应具有以下签名:hook(optimizer) -> None
optimizer
参数是指正在使用的优化器实例。在调用
self.load_state_dict()
之后,该钩子将被调用,并使用参数self
。注册的钩子可以在load_state_dict
加载了state_dict
之后执行后处理。- 参数
-
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
-
prepend (bool) – 如果为 True,则提供的后置钩子
hook
将在调用load_state_dict
时,在所有已注册的后置钩子之前触发。否则,该钩子将在所有已注册的后置钩子之后触发。(默认值:False)
-
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemoveableHandle
- register_load_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)
-
注册一个在调用
load_state_dict()
之前被调用的load_state_dict
预处理钩子。该钩子应具有以下签名:hook(optimizer, state_dict) -> state_dict or None
optimizer
参数是正在使用的优化器实例,而state_dict
参数是用户传递给load_state_dict
的state_dict
浅拷贝。钩子可以就地修改state_dict
或者可选地返回一个新的state_dict
。如果返回了一个新的state_dict
,它将被加载到优化器中。该钩子在调用
self.load_state_dict()
之前会被调用,并使用参数self
和state_dict
。注册的钩子可以在load_state_dict
调用前用于执行预处理。- 参数
-
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
-
prepend (bool) – 如果为 True,提供的
hook
将在调用load_state_dict
之前触发所有已注册的预处理钩子。否则,该hook
将在所有已注册的预处理钩子之后触发。(默认值:False)
-
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemoveableHandle
- register_state_dict_post_hook(hook, prepend=False)
-
注册一个状态字典的后置钩子,在调用
state_dict()
之后会被调用。它应具有如下签名:
hook(optimizer, state_dict) -> state_dict or None
在生成
self
的state_dict
之后,该钩子将被调用,并使用self
和state_dict
作为参数。钩子可以就地修改state_dict
或选择返回一个新的state_dict
。注册的钩子可以在返回之前对state_dict
执行后处理。- 参数
-
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
-
prepend (bool) – 如果为 True,则提供的 post
hook
将在所有已注册的 post-hooks 之前触发。否则,提供的hook
将在所有已注册的 post-hooks 之后触发。(默认值:False)
-
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemoveableHandle
- register_state_dict_pre_hook(hook, prepend=False)
-
注册一个在调用
state_dict()
之前执行的状态字典预处理钩子。它应具有如下签名:
hook(optimizer) -> None
optimizer
参数是正在使用的优化器实例。在调用self.state_dict()
方法之前,会将self
作为参数传递给钩子。注册的钩子可以在调用state_dict
之前执行预处理。- 参数
-
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
-
prepend (bool) – 如果为 True,则提供的
hook
将在所有已注册的预处理钩子之前触发。否则,它将在所有已注册的预处理钩子之后触发。(默认值:False)
-
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemoveableHandle
- register_step_post_hook(hook)
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注册一个在优化器步骤之后调用的后处理钩子。
它应具有如下签名:
hook(optimizer, args, kwargs) -> None
optimizer
参数是指正在使用的优化器实例。- 参数
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- register_step_pre_hook(hook)
-
注册一个在优化器步骤执行前被调用的预处理钩子。
它应具有如下签名:
hook(optimizer, args, kwargs) -> None or modified args and kwargs
optimizer
参数是指正在使用的优化器实例。如果预处理钩子修改了args
和kwargs
,则会返回一个新的包含修改后参数的元组,即新的new_args
和new_kwargs
。- 参数
-
hook (Callable) – 用户自定义的要注册的钩子。
- 返回值
-
一个可以通过调用
handle.remove()
移除添加的钩子的句柄 - 返回类型
-
torch.utils.hooks.RemovableHandle
- state_dict()
-
以
dict
形式返回优化器的状态。它包含了两个条目:
-
-
state
: 一个包含当前优化状态的 Dict。 -
虽然在不同的优化器类之间存在差异,但也有一些共同的特点。例如,状态是按参数进行保存的,并且不会保存参数本身。
state
是一个字典,将参数ID映射到包含每个参数对应状态信息的字典。
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-
-
param_groups
: 包含所有参数组的列表,每个参数组内 -
参数组是一个字典。每个参数组包含了特定于优化器的元数据(如学习率和权重衰减),以及该组内参数的ID列表。
-
注意:参数 ID 虽然看起来像索引,但实际上只是用于将状态与 param_group 关联的标识符。在从 state_dict 加载时,优化器会按顺序将 param_group 中的
params
(整数 ID)和优化器中的param_groups
(实际的nn.Parameter
s)进行 zip 操作以匹配状态,而无需额外验证。返回的 state 字典可能看起来像这样:
{ 'state': { 0: {'momentum_buffer': tensor(...), ...}, 1: {'momentum_buffer': tensor(...), ...}, 2: {'momentum_buffer': tensor(...), ...}, 3: {'momentum_buffer': tensor(...), ...} }, 'param_groups': [ { 'lr': 0.01, 'weight_decay': 0, ... 'params': [0] }, { 'lr': 0.001, 'weight_decay': 0.5, ... 'params': [1, 2, 3] } ] }
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- step(closure)[源代码]
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执行一步优化。
- 参数
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closure (Callable) – 一个用于重新评估模型并返回损失的闭包。
- zero_grad(set_to_none=True)
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将所有优化的
torch.Tensor
的梯度重置。- 参数
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set_to_none (bool) – 代替将梯度设置为零,将其设置为 None。这通常会减少内存占用,并可以适度提高性能。然而,它改变了某些行为:1. 当用户尝试访问梯度并执行手动操作时,None 属性或全为0的 Tensor 的表现不同。2. 如果用户请求
zero_grad(set_to_none=True)
后跟一次反向传播,对于未接收到梯度的参数,.grad
s 保证为 None。3.torch.optim
优化器在梯度为0或 None 的情况下有不同的行为:在一个情况下它使用零梯度进行步骤,在另一个情况下则完全跳过该步骤。