Выбор ответа Senior Градиентный спуск и выпуклость обновлено

Метод Ньютона

Вопрос

Почему метод Ньютона (шаг w ← w - H⁻¹∇L) почти не используют для обучения нейросетей?

Попробуйте сами

Выберите вариант, и откроется разбор.

Показать ответ и разбор

Коротко

Правильный ответ: Гессиан n×n для миллионов параметров не хранится и не обращается, а шаг может вести к седлу. Для модели с n = 10⁸ параметров гессиан содержит 10¹⁶ чисел, а обращение стоит O(n³).

Варианты ответа

  1. Метод Ньютона сходится медленнее градиентного спуска, особенно вблизи минимума функции потерь
  2. Метод Ньютона не работает для гладких функций, ему нужны кусочно-линейные
  3. Гессиан n×n для миллионов параметров не хранится и не обращается, а шаг может вести к седлуправильный ответ
  4. Для метода Ньютона нужен в разы больший learning rate, и обучение расходится

Разбор

Для модели с n = 10⁸ параметров гессиан содержит 10¹⁶ чисел, а обращение стоит O(n³). Кроме того, у невыпуклой функции гессиан не положительно определён, и шаг Ньютона притягивается к седлам. Используют приближения: L-BFGS для небольших моделей, диагональные масштабирования вроде Adam, K-FAC и Shampoo.

  • Около минимума Ньютон сходится квадратично, быстрее спуска.
  • Он как раз создан для гладких функций.
  • В чистом методе Ньютона lr вообще равен 1.

Ответьте сами, а не прочитайте

В тренажёре вопрос попадёт в повторения и вернётся, когда начнёт забываться. Плюс билеты с зачётом: 20 вопросов, не больше 2 ошибок.