論文の概要: Adam-family Methods with Decoupled Weight Decay in Deep Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08858v1
- Date: Fri, 13 Oct 2023 04:59:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-16 14:24:04.787609
- Title: Adam-family Methods with Decoupled Weight Decay in Deep Learning
- Title(参考訳): Decoupled Weight Decayを用いた深層学習におけるAdam- Family法
- Authors: Kuangyu Ding, Nachuan Xiao, Kim-Chuan Toh
- Abstract要約: 非平滑な非平滑ネットワークに対する幅広いアダム族手法の収束特性について検討する。
提案手法では,Adam with Decoupled Weight Decay (AdamD) という新しいAdam- Family法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.4376560669160394
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we investigate the convergence properties of a wide class of
Adam-family methods for minimizing quadratically regularized nonsmooth
nonconvex optimization problems, especially in the context of training
nonsmooth neural networks with weight decay. Motivated by the AdamW method, we
propose a novel framework for Adam-family methods with decoupled weight decay.
Within our framework, the estimators for the first-order and second-order
moments of stochastic subgradients are updated independently of the weight
decay term. Under mild assumptions and with non-diminishing stepsizes for
updating the primary optimization variables, we establish the convergence
properties of our proposed framework. In addition, we show that our proposed
framework encompasses a wide variety of well-known Adam-family methods, hence
offering convergence guarantees for these methods in the training of nonsmooth
neural networks. More importantly, we show that our proposed framework
asymptotically approximates the SGD method, thereby providing an explanation
for the empirical observation that decoupled weight decay enhances
generalization performance for Adam-family methods. As a practical application
of our proposed framework, we propose a novel Adam-family method named Adam
with Decoupled Weight Decay (AdamD), and establish its convergence properties
under mild conditions. Numerical experiments demonstrate that AdamD outperforms
Adam and is comparable to AdamW, in the aspects of both generalization
performance and efficiency.
- Abstract(参考訳): 本稿では,2次正則化非滑らかな非凸最適化問題,特に重み崩壊を伴う非滑らかニューラルネットワークのトレーニングの文脈において,多種多様なadamファミリー法の収束特性について検討する。
本稿では,AdamW法をモチベーションとして,解離重み崩壊を伴うAdam系手法の新たな枠組みを提案する。
この枠組みでは,確率的次数列の一階および二階モーメントの推定子は,重み減衰項とは独立に更新される。
軽度仮定と非最小化ステップによって一次最適化変数を更新することにより,提案フレームワークの収束特性を確立する。
さらに,本提案手法は,Adam- Family法を多種に含み,非滑らかなニューラルネットワークのトレーニングにおいて,これらの手法の収束保証を提供する。
さらに,本提案手法はSGD法を漸近的に近似し,解離重み劣化がAdam- Family法における一般化性能を向上することを示す。
提案手法の実践的応用として,AdamとDecoupled Weight Decay (AdamD)を併用した新しいAdamファミリー法を提案し,その収束特性を穏やかな条件下で確立する。
数値実験により、AdamDはAdamよりも優れ、一般化性能と効率の両面でAdamWに匹敵することを示した。
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