MLP 训练时,除了层数和大小,优化器、学习率、批量大小、正则化等超参数对训练效果也有很大影响。以下是一些推荐的超参数设置及调整建议:
1. 学习率(lr)
学习率决定了模型的更新步长,选择合适的学习率至关重要:
• **太大 (**1e-2 以上) → 训练不稳定,损失震荡或不收敛。
• **太小 (**1e-6 以下) → 训练速度慢,可能停滞在局部最优。
推荐范围
任务类型 推荐学习率
小规模数据集(<10w 样本) 1e-3 ~ 5e-3
大规模数据集(>10w 样本) 1e-4 ~ 1e-3
预训练模型微调 1e-5 ~ 5e-5
建议
• 首选 1e-3**,根据训练情况调整**:
lr: 1e-3
• 使用学习率调度器,如 ReduceLROnPlateau(验证损失不下降时降低学习率):
scheduler = torch.optim.lr_scheduler.ReduceLROnPlateau(optimizer, mode=‘min’, factor=0.5, patience=5)
2. 批量大小(batch_size)
• 太小(≤16) → 训练不稳定,梯度噪声大。
• 太大(≥256) → 收敛慢,需要更高学习率。
推荐范围
任务 推荐 batch_size
小数据集 32 ~ 64
大数据集 64 ~ 256
受 GPU 显存限制 16 ~ 128
建议
• 默认 32 或 64**,GPU 资源允许时尽量加大**:
batch_size: 64
3. 优化器(optimizer)
优化器影响梯度更新方式:
优化器 适用场景 推荐
SGD 需要手动调节学习率,适用于简单任务 ❌
SGD + momentum 适用于小批量 SGD(如 batch_size < 32) ✅
Adam 适用于大多数任务,训练稳定 ✅✅
AdamW Adam 的改进版本,适用于 Transformer 结构 ✅✅
RMSprop 适用于递归神经网络(RNN) ❌
建议
• 一般任务,优先选择 Adam 或 AdamW:
optimizer: “Adam”
• 如果 Adam 过拟合严重,可以尝试 SGD + momentum:
optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=1e-2, momentum=0.9)
4. 损失函数(loss)
损失函数决定了训练的目标:
任务 推荐损失函数
二分类 BCELoss(sigmoid)
多分类 CrossEntropyLoss(softmax)
回归 MSELoss
置信度估计 HuberLoss
建议
• 二分类问题(如 0/1 标签),使用 BCELoss:
loss: “BCELoss”
• 如果数据存在异常点,可以用 SmoothL1Loss:
loss: “SmoothL1Loss”
5. 正则化(防止过拟合)
(1) Dropout
• 默认 0.2 ~ 0.5,防止过拟合:
dropout: 0.3
• 层数较少(<3)时,dropout=0.10.2,层数较多时 0.30.5。
(2) 权重衰减(L2 正则化)
• 防止权重过大,增加泛化能力:
weight_decay: 1e-4
• 推荐 1e-5 ~ 1e-4,搭配 AdamW 效果更佳。
(3) 批归一化(BatchNorm)
• 防止梯度消失,加快训练收敛:
nn.BatchNorm1d(hidden_size)
• 通常在 ReLU 之前使用:
nn.Sequential(nn.Linear(512, 256), nn.BatchNorm1d(256), nn.ReLU(), nn.Dropout(0.3))
6. 训练周期(epochs)
• 太短(<20 轮) → 可能欠拟合
• 太长(>500 轮) → 可能过拟合
• 推荐 50~200 轮,结合 Early Stopping :
epochs: 100
Early Stopping
• 如果 validation loss 多轮不下降,提前停止训练:
from torch.optim.lr_scheduler import ReduceLROnPlateau
early_stopping = EarlyStopping(patience=10, delta=0.001)
7. 训练日志记录(W&B 监控)
为了方便分析训练曲线,建议记录:
wandb.log({
“Train Loss”: train_loss / len(train_loader),
“Train Accuracy”: train_accuracy,
“Test Loss”: test_loss / len(test_loader),
“Test Accuracy”: test_accuracy,
“Learning Rate”: optimizer.param_groups[0][“lr”]
})
可以在 W&B 界面观察:
• 学习率曲线(确定 lr 是否合适)
• Train/Test Loss 对比(检测过拟合)
• Test Accuracy 变化(确定 epochs 是否合适)
8. 参考 YAML 配置
batch_size: 64
epochs: 100
lr: 1e-3
hidden_sizes: [512, 256, 128, 32]
dropout: 0.3
optimizer: “AdamW”
loss: “BCELoss”
weight_decay: 1e-4
save_interval: 20
9. 关键超参数调整建议
现象 可能原因 解决方案
训练损失一直不降 学习率太大/太小 lr 调整为 1e-3 ~ 1e-4
训练损失下降但测试损失上升 过拟合 增加 Dropout=0.3,加大 weight_decay
训练慢,效果一般 模型太小 增加隐藏层,如 [1024, 512, 256, 128, 32]
训练快但效果不好 模型太大,欠拟合 降低层数,如 [512, 128, 32]
训练到后期效果变差 过训练 加入 Early Stopping,减少 epochs
总结
• lr=1e-3 ~ 1e-4,训练稳定,避免过大/过小。
• batch_size=32128,小数据用 32,大数据 64256。
• AdamW + weight_decay=1e-4,防止过拟合。
• Dropout=0.2~0.5,层数多时增加。
• BatchNorm 防止梯度消失。
• Early Stopping + ReduceLROnPlateau,自动调节学习率。
按照这些调整,可以优化你的 MLP 训练效果,让模型更稳定、高效!🚀
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