Spec-Zone.ru › TensorFlow

tf.compat.v1.train.FtrlOptimizer

Оптимизатор, реализующий алгоритм FTRL.

Наследует: Optimizer

tf.compat.v1.train.FtrlOptimizer(
    learning_rate,
    learning_rate_power=-0.5,
    initial_accumulator_value=0.1,
    l1_regularization_strength=0.0,
    l2_regularization_strength=0.0,
    use_locking=False,
    name='Ftrl',
    accum_name=None,
    linear_name=None,
    l2_shrinkage_regularization_strength=0.0,
    beta=None
)

Эта версия поддерживает как онлайн-регуляризацию L2 (McMahan et al., 2013), так и регуляризацию L2 со сжатием, при которой к функции потерь добавляется штраф L2.

Ссылки
Прогнозирование кликов по объявлениям: McMahan et al., 2013 (pdf)
Аргументы
learning_rate Значение с плавающей запятой или константа Tensor с плавающей запятой.
learning_rate_power Значение с плавающей запятой, должно быть меньше или равно нулю. Управляет снижением скорости обучения во время обучения. Для фиксированной скорости обучения используйте ноль. См. раздел 3.1 в (McMahan et al., 2013).
initial_accumulator_value Начальное значение аккумуляторов. Допускаются только нулевые или положительные значения.
l1_regularization_strength Значение с плавающей запятой, должно быть больше или равно нулю.
l2_regularization_strength Значение с плавающей запятой, должно быть больше или равно нулю.
use_locking Если True, использовать блокировки для операций обновления.
name Необязательный префикс имени для операций, создаваемых при применении градиентов. По умолчанию — "Ftrl".
accum_name Суффикс переменной, в которой хранится аккумулятор квадратов градиента. Если не указан, по умолчанию используется name.
linear_name Суффикс переменной, в которой хранится аккумулятор линейного градиента. Если не указан, по умолчанию используется name + "_1".
l2_shrinkage_regularization_strength Значение с плавающей запятой, должно быть больше или равно нулю. Оно отличается от L2 выше тем, что L2 выше — это штраф за стабилизацию, а это сжатие L2 — штраф за величину. Формулировку FTRL можно записать так: w_{t+1} = argminw(\hat{g}{1:t}w + L1||w||_1 + L2||w||_2^2), где \hat{g} = g + (2L2_shrinkagew), а g — градиент функции потерь по отношению к весам w. В частности, при отсутствии регуляризации L1 это эквивалентно следующему правилу обновления: w_{t+1} = w_t - lr_t / (beta + 2L2lr_t) * g_t - 2L2_shrinkagelr_t / (beta + 2L2lr_t) * w_t, где lr_t — скорость обучения на шаге t. Для разреженного входа сжатие применяется только к активным весам.
beta Значение с плавающей запятой; соответствует параметру beta в статье.
Вызывает исключения
ValueError Если один из аргументов недопустим.

Методы

apply_gradients

Просмотреть исходный код

apply_gradients(
    grads_and_vars,
    global_step=None,
    name=None,
    skip_gradients_aggregation=False
)

Применяет градиенты к переменным.

Это вторая часть minimize(). Возвращает Operation, применяющий градиенты.

@compatibility(TF2)

Как сопоставлять аргументы

Имя аргумента TF1 Имя аргумента TF2 Примечание
grads_and_vars grads_and_vars -
global_step Не поддерживается. Используйте optimizer.iterations
name name. -
Аргументы
grads_and_vars Список пар (градиент, переменная), возвращаемый compute_gradients().
global_step Необязательный Variable, значение которого увеличивается на единицу после обновления переменных.
name Необязательное имя возвращаемой операции. По умолчанию используется имя, переданное конструктору Optimizer.
skip_gradients_aggregation Если значение равно True, агрегирование градиентов не выполняется внутри оптимизатора. Обычно этому аргументу задают значение True, если вы пишете собственный код для агрегирования градиентов вне оптимизатора.
Возвращает
Operation, применяющий указанные градиенты. Если global_step не равно None, эта операция также увеличивает global_step.
Вызывает исключения
TypeError Если grads_and_vars имеет неверный формат.
ValueError Если ни у одной из переменных нет градиентов.
RuntimeError Если вместо этого следует использовать _distributed_apply().

compute_gradients

Просмотреть исходный код

compute_gradients(
    loss,
    var_list=None,
    gate_gradients=GATE_OP,
    aggregation_method=None,
    colocate_gradients_with_ops=False,
    grad_loss=None
)

Вычисляет градиенты loss для переменных в var_list.

Переход на TF2

Внимание: Этот API разработан для TensorFlow v1. Далее приведены сведения о переходе с этого API на встроенный аналог TensorFlow v2. Инструкции по переносу остального кода см. в руководстве по переходу с TensorFlow v1 на TensorFlow v2.

tf.keras.optimizers.Optimizer в TF2 не предоставляет метода compute_gradients, поэтому для получения градиентов следует использовать tf.GradientTape:

@tf.function
def train step(inputs):
  batch_data, labels = inputs
  with tf.GradientTape() as tape:
    predictions = model(batch_data, training=True)
    loss = tf.keras.losses.CategoricalCrossentropy(
        reduction=tf.keras.losses.Reduction.NONE)(labels, predictions)
  gradients = tape.gradient(loss, model.trainable_variables)
  optimizer.apply_gradients(zip(gradients, model.trainable_variables))

Аргументы: loss: тензор, содержащий минимизируемое значение, или вызываемый объект без аргументов, возвращающий минимизируемое значение. При включенном eager-режиме это должен быть вызываемый объект. var_list: необязательный список или кортеж объектов tf.Variable, которые нужно обновить для минимизации loss. По умолчанию используется список переменных, собранных в графе под ключом GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES. gate_gradients: способ управления вычислением градиентов. Может принимать значение GATE_NONE, GATE_OP или GATE_GRAPH. aggregation_method: указывает метод объединения членов градиента. Допустимые значения определены в классе AggregationMethod. colocate_gradients_with_ops: если значение True, попытаться разместить градиенты совместно с соответствующей операцией. grad_loss: необязательный Tensor, содержащий градиент, вычисленный для loss.

Возвращает: список пар (градиент, переменная). Переменная присутствует всегда, но градиент может быть None.

Вызывает исключения: TypeError: если var_list содержит что-либо, кроме объектов Variable. ValueError: если некоторые аргументы недопустимы. RuntimeError: если метод вызван при включенном eager-режиме и loss не является вызываемым объектом.

@compatibility(eager) При включенном eager-режиме игнорируются gate_gradients, aggregation_method и colocate_gradients_with_ops.

Описание

Это первая часть minimize(). Возвращает список пар (градиент, переменная), где «градиент» — градиент для «переменной». Обратите внимание: «градиент» может быть Tensor, IndexedSlices или None, если для данной переменной градиент отсутствует.

get_name

Просмотреть исходный код

get_name()

get_slot

Просмотреть исходный код

get_slot(
    var, name
)

Возвращает слот с именем name, созданный оптимизатором для var.

Некоторые подклассы Optimizer используют дополнительные переменные. Например, Momentum и Adagrad используют переменные для накопления обновлений. Этот метод предоставляет доступ к таким объектам Variable, если они вам зачем-либо понадобятся.

Используйте get_slot_names(), чтобы получить список имен слотов, созданных Optimizer.

Аргументы
var Переменная, переданная в minimize() или apply_gradients().
name Строка.
Возвращает
Variable слота, если он был создан, или None в противном случае.

get_slot_names

Просмотреть исходный код

get_slot_names()

Возвращает список имен слотов, созданных Optimizer.

См. get_slot().

Возвращает
Список строк.

minimize

Просмотреть исходный код

minimize(
    loss,
    global_step=None,
    var_list=None,
    gate_gradients=GATE_OP,
    aggregation_method=None,
    colocate_gradients_with_ops=False,
    name=None,
    grad_loss=None
)

Добавляет операции для минимизации loss путем обновления var_list.

Этот метод просто объединяет вызовы compute_gradients() и apply_gradients(). Если перед применением градиента требуется обработать его, вызывайте compute_gradients() и apply_gradients() явно, а не используйте эту функцию.

Аргументы
loss Tensor, содержащее минимизируемое значение.
global_step Необязательный Variable, значение которого увеличивается на единицу после обновления переменных.
var_list Необязательный список или кортеж объектов Variable, которые нужно обновить для минимизации loss. По умолчанию используется список переменных, собранных в графе под ключом GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES.
gate_gradients Способ управления вычислением градиентов. Может принимать значение GATE_NONE, GATE_OP или GATE_GRAPH.
aggregation_method Указывает метод объединения членов градиента. Допустимые значения определены в классе AggregationMethod.
colocate_gradients_with_ops Если значение True, попытаться разместить градиенты совместно с соответствующей операцией.
name Необязательное имя возвращаемой операции.
grad_loss Необязательный аргумент. Tensor, содержащий градиент, вычисленный для loss.
Возвращает
Операцию, обновляющую переменные в var_list. Если global_step не равно None, эта операция также увеличивает global_step.
Вызывает исключения
ValueError Если некоторые переменные не являются объектами Variable.

Совместимость с eager-режимом

При включенном eager-режиме loss должна быть функцией Python без аргументов, вычисляющей минимизируемое значение. Минимизация (и вычисление градиента) выполняется относительно элементов var_list, если он не равен None, иначе — относительно всех обучаемых переменных, созданных во время выполнения функции loss. При включенном eager-режиме игнорируются gate_gradients, aggregation_method, colocate_gradients_with_ops и grad_loss.

variables

Просмотреть исходный код

variables()

Список переменных, кодирующих текущее состояние Optimizer.

Включает переменные слотов и дополнительные глобальные переменные, созданные оптимизатором в текущем графе по умолчанию.

Возвращает
Список переменных.
Переменные класса
GATE_GRAPH 2
GATE_NONE 0
GATE_OP 1

© 2022 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
Licensed under the Creative Commons Attribution License 4.0.
Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/compat/v1/train/FtrlOptimizer

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API