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[人工智能]机器学习 Loss大的原因及解决办法 overfitting的原因及解决措施

在从训练资料中得到Loss后,操作路径如下
在这里插入图片描述

Loss is Large

原因

(1)model bias

可能是model太简单/弹性不足,使得Loss没有足够小

解决办法:
(1)增加features(增加训练资料范围
(2)Deep Learning(增加层数)
在这里插入图片描述

(2)Optimization

可能是参数优化不足,使得Loss不够小

gradient descent 无法找出合适的参数使得Loss足够小,这里待补充(下节课才讲)

如何判断是哪种原因

若无法正确判断原因,一味寻找,会导致始终找不到足够小的Loss,宛若大海捞针。
在这里插入图片描述

基本解释

通过对比不同模型以判断
在这里插入图片描述
如上图所示,横轴:training过程(即参数更新过程);纵轴:Loss值(左图为测试资料,右图为训练资料)
在testing data中,20-layer的Loss < 56-layer的Loss,但这并不是over fitting所造成。
在Training data中,仍然是20-layer的Loss更低,但56-layer的model弹性明显更好,则说明是56-layer的optimization的问题。

具体操作

将浅的/小的network或者简单模型的Loss和深的network的Loss进行对比
先将浅的/小的network或者简单模型如Linear Model的Loss计算出。再计算更深的network的Loss。
若前者Loss更小,则证明是Optimization的问题
在这里插入图片描述
在上图蓝色框架内:
5-layer model的弹性一定强于前面几层,但Loss却比它们都大,则说明是5-layer的Optimization有问题。

Loss is Small

当训练数据的Loss足够小,在testing数据上进行实践,若testing数据的Loss足够小,则为success!反之则考虑overfitting

introduction of overfitting

在这里插入图片描述
蓝点为training data,用于束缚函数的形状。没有训练资料束缚的位置,当弹性过大时,函数则可以有任意形状,导致在测试资料上得到很大的Loss。

为了避免overfitting,有以下几种解决措施

overfitting solutions

解决措施分为两类:

(1)用更多的数据束缚模型

More training data :需要搜集更多的训练资料
Data augmentation:基于原有资料,来增加资料
在这里插入图片描述

(2)减少模型弹性

在这里插入图片描述

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加:2022-03-08 22:28:33  更:2022-03-08 22:30:05 
 
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