前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >tensorflow学习笔记(三十三):ExponentialMovingAverage

tensorflow学习笔记(三十三):ExponentialMovingAverage

作者头像
ke1th
发布2018-01-02 12:22:44
2K0
发布2018-01-02 12:22:44
举报
文章被收录于专栏:漫漫深度学习路

ExponentialMovingAverage

Some training algorithms, such as GradientDescent and Momentum often benefit from maintaining a moving average of variables during optimization. Using the moving averages for evaluations often improve results significantly. tensorflow 官网上对于这个方法功能的介绍。GradientDescentMomentum 方式的训练 都能够从 ExponentialMovingAverage 方法中获益。

什么是MovingAverage? 假设我们与一串时间序列

那么,这串时间序列的 MovingAverage 就是:

这是一个递归表达式。 如何理解这个式子呢? 他就像一个滑动窗口,mvtmv_t 的值只和这个窗口内的 aia_i 有关, 为什么这么说呢?将递归式拆开 :

得到:

当 t-i>C, CC 为某足够大的数时

, 所以:

。即, mv_t 的值只和

有关。

tensorflow 中的 ExponentialMovingAverage

这时,再看官方文档中的公式:

,就知道各代表什么意思了。 shadow variables are created with trainable=False。用其来存放 ema 的值

代码语言:javascript
复制
import tensorflow as tf
w = tf.Variable(1.0)
ema = tf.train.ExponentialMovingAverage(0.9)
update = tf.assign_add(w, 1.0)

with tf.control_dependencies([update]):
    #返回一个op,这个op用来更新moving_average,i.e. shadow value
    ema_op = ema.apply([w])#这句和下面那句不能调换顺序
# 以 w 当作 key, 获取 shadow value 的值
ema_val = ema.average(w)#参数不能是list,有点蛋疼

with tf.Session() as sess:
    tf.global_variables_initializer().run()
    for i in range(3):
        sess.run(ema_op)
        print(sess.run(ema_val))
# 创建一个时间序列 1 2 3 4
#输出:
#1.1      =0.9*1 + 0.1*2
#1.29     =0.9*1.1+0.1*3
#1.561    =0.9*1.29+0.1*4

你可能会奇怪,明明 只执行三次循环, 为什么产生了 4 个数? 这是因为,当程序执行到 ema_op = ema.apply([w]) 的时候,如果 wVariable, 那么将会用 w 的初始值初始化 ema 中关于 wema_value,所以

。如果 wTensor的话,将会用 0.0 初始化。

官网中的示例:

代码语言:javascript
复制
# Create variables.
var0 = tf.Variable(...)
var1 = tf.Variable(...)
# ... use the variables to build a training model...
...
# Create an op that applies the optimizer.  This is what we usually
# would use as a training op.
opt_op = opt.minimize(my_loss, [var0, var1])

# Create an ExponentialMovingAverage object
ema = tf.train.ExponentialMovingAverage(decay=0.9999)

# Create the shadow variables, and add ops to maintain moving averages
# of var0 and var1.
maintain_averages_op = ema.apply([var0, var1])

# Create an op that will update the moving averages after each training
# step.  This is what we will use in place of the usual training op.
with tf.control_dependencies([opt_op]):
    training_op = tf.group(maintain_averages_op)
    # run这个op获取当前时刻 ema_value
    get_var0_average_op = ema.average(var0)

使用 ExponentialMovingAveraged parameters

假设我们使用了ExponentialMovingAverage方法训练了神经网络, 在test阶段,如何使用 ExponentialMovingAveraged parameters呢? 官网也给出了答案 方法一:

代码语言:javascript
复制
# Create a Saver that loads variables from their saved shadow values.
shadow_var0_name = ema.average_name(var0)
shadow_var1_name = ema.average_name(var1)
saver = tf.train.Saver({shadow_var0_name: var0, shadow_var1_name: var1})
saver.restore(...checkpoint filename...)
# var0 and var1 now hold the moving average values

方法二:

代码语言:javascript
复制
#Returns a map of names to Variables to restore.
variables_to_restore = ema.variables_to_restore()
saver = tf.train.Saver(variables_to_restore)
...
saver.restore(...checkpoint filename...)

这里要注意的一个问题是,用于保存的saver可不能这么写,参考 http://blog.csdn.net/u012436149/article/details/56665612

参考资料

https://www.tensorflow.org/versions/master/api_docs/python/train/moving_averages

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • ExponentialMovingAverage
    • tensorflow 中的 ExponentialMovingAverage
      • 使用 ExponentialMovingAveraged parameters
      • 参考资料
      领券
      问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档