模型在“自我优化”过程中也可以使用 EMA 方法。通过 EMA 方法更新自身参数,模型可以更平稳地改进,而不受单次更新带来的噪声影响。这种方法通常在半监督学习、自监督学习或强化学习中非常有效,因为它可以帮助模型在优化过程中保持稳定,并且在模型推理阶段提供更稳健的表现。
自我优化中的 EMA 应用流程
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模型参数初始化:假设模型的参数为 θ \theta θ,在训练初期保存一份用于 EMA 更新的初始参数 θ EMA \theta_{\text{EMA}} θEMA。
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训练和自我优化迭代:
- 前向传播:模型使用当前参数 θ \theta θ 进行前向传播,计算损失并生成梯度。
- 模型参数更新:根据损失值,应用梯度下降或其他优化方法更新模型参数 (\theta)。
- EMA 参数更新:使用以下公式更新 EMA 参数 θ EMA \theta_{\text{EMA}} θEMA,而不是直接用最新更新的参数:
θ EMA = α ⋅ θ EMA + ( 1 − α ) ⋅ θ \theta_{\text{EMA}} = \alpha \cdot \theta_{\text{EMA}} + (1 - \alpha) \cdot \theta θEMA=α⋅θEMA+(1−α)⋅θ
其中 α \alpha α 是 EMA 的平滑系数(通常取值在 0.99 到 0.999 之间)。
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模型推理:在推理阶段,通常使用 EMA 参数 θ EMA \theta_{\text{EMA}} θEMA 而非最新的 θ \theta θ,因为 EMA 平滑后的参数能提供更稳定、可靠的输出。
优势
- 抑制参数波动:EMA 能有效减弱参数在训练过程中的波动,减少过度拟合的风险。
- 提高稳健性:自我优化中使用 EMA 更新可以增强模型在动态环境中的表现,尤其适用于存在噪声或数据分布变化的情况。
- 渐进式优化:EMA 更新的参数保留了模型历史状态,有助于模型逐步逼近最优解,而不是单次更新后的状态。