Überblick über Gradientenabstiegsoptimierungsalgorithmen

Dieser umfassende Blogbeitrag befasst sich eingehend mit Gradientenabstiegsoptimierungsalgorithmen, der bevorzugten Methode zur Optimierung von neuronalen Netzen und vielen anderen Machine-Learning-Algorithmen. Er beginnt mit der Erforschung der Varianten des Gradientenabstiegs (Batch, stochastisch, Mini-Batch) und behandelt dann die Herausforderungen beim Training, wie z. B. die Wahl der Lernrate und Probleme mit Sattelpunkten. Der Beitrag beschreibt detailliert beliebte gradientenbasierte Optimierungsalgorithmen, darunter Momentum, Nesterov Accelerated Gradient, Adagrad, Adadelta, RMSprop, Adam, AdaMax, Nadam und AMSGrad, und erklärt deren Mechanismen und Aktualisierungsregeln. Darüber hinaus werden Algorithmen und Architekturen zur Optimierung des Gradientenabstiegs in parallelen und verteilten Umgebungen behandelt, zusammen mit zusätzlichen Strategien zur Verbesserung der SGD-Leistung, wie z. B. Mischen, Curriculum Learning, Batch-Normalisierung, frühes Stoppen und Gradientenrauschen.