論文の概要: Switch EMA: A Free Lunch for Better Flatness and Sharpness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.09240v1
• Date: Wed, 14 Feb 2024 15:28:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-15 14:55:23.722016
• Title: Switch EMA: A Free Lunch for Better Flatness and Sharpness
• Title（参考訳）: Switch EMA: フラットネスとシャープネス向上のためのフリーランチ
• Authors: Siyuan Li, Zicheng Liu, Juanxi Tian, Ge Wang, Zedong Wang, Weiyang Jin, Di Wu, Cheng Tan, Tao Lin, Yang Liu, Baigui Sun, and Stan Z. Li
• Abstract要約: この研究は、一行の修正、すなわち、スイッチ(SEMA)と呼ばれる各エポック後のパラメータを元のモデルに切り替えることによって、EMAの完全なポテンシャルを明らかにする。 理論的および経験的両面から、SEMAはDNNが平坦性と鋭さのトレードオフを良くする一般化最適点に到達するのに役立つことを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.55452862747021
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Exponential Moving Average (EMA) is a widely used weight averaging (WA) regularization to learn flat optima for better generalizations without extra cost in deep neural network (DNN) optimization. Despite achieving better flatness, existing WA methods might fall into worse final performances or require extra test-time computations. This work unveils the full potential of EMA with a single line of modification, i.e., switching the EMA parameters to the original model after each epoch, dubbed as Switch EMA (SEMA). From both theoretical and empirical aspects, we demonstrate that SEMA can help DNNs to reach generalization optima that better trade-off between flatness and sharpness. To verify the effectiveness of SEMA, we conduct comparison experiments with discriminative, generative, and regression tasks on vision and language datasets, including image classification, self-supervised learning, object detection and segmentation, image generation, video prediction, attribute regression, and language modeling. Comprehensive results with popular optimizers and networks show that SEMA is a free lunch for DNN training by improving performances and boosting convergence speeds.
• Abstract（参考訳）: Exponential moving Average (EMA)は、ディープニューラルネットワーク(DNN)最適化に余分なコストを要さずに、フラットな最適化を学習するために広く使われているウェイト平均化(WA)正規化である。 平坦性が向上したにもかかわらず、既存のWAメソッドは最終的なパフォーマンスが悪くなり、追加のテスト時間計算が必要になる。 この研究は、EMAの完全なポテンシャルを1行の修正で明らかにし、すなわち、スイッチEMA (SEMA) と呼ばれる各エポック後のEMAパラメータを元のモデルに切り替える。 理論的および経験的両面から、SEMAはDNNが平坦性と鋭さのトレードオフを良くする一般化最適点に到達するのに役立つことを実証する。 SEMAの有効性を検証するため,画像分類,自己教師付き学習,物体検出とセグメンテーション,画像生成,映像予測,属性回帰,言語モデリングなど,視覚・言語データセットに対する識別的・生成的・回帰的タスクの比較実験を行った。 一般的なオプティマイザとネットワークによる総合的な結果から,SEMAはDNNトレーニングの無料ランチであり,性能の向上と収束速度の向上が期待できる。

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