評估方法提高深度學習模型泛化能力

2021-09-16 22:25:29 字數 847 閱讀 8284

三種經典的評估方法提高模型泛化能力

①留出驗證:評估模型時,將資料劃分為訓練集、驗證集、測試集。(比較適合大資料集)

在訓練資料上訓練模型,在驗證資料上評估模型,最後在測試資料上測試最佳引數的模型。

劃分為三個集合而非兩個集合:訓練集和測試集,是因為在模型設計時一般需要調節模型超引數,比如隱藏層數、每層神經元數等等,在這個調節學習的過程中會以驗證集的效能作為反饋;

每次通過驗證集調節模型的超引數,模型都會學習到驗證集的資訊,久而久之模型在驗證集上的效能會非常好,但我們需要的是模型對全新未知資料上的效能,此時測試集就是我們所需要的。

②k折驗證:將訓練資料劃分為大小相同的k個分割槽。(適合小資料集)

對於每個分割槽i,在其餘的k-1個分割槽上訓練模型,然後在分割槽i上評估模型,最終分數等於k個分割槽分數的平均值。

③帶有打亂節奏的重複k折驗證。(可用資料集很少)

執行p次k折驗證,每次進行k折驗證前將資料打亂,最終分數取p次k折驗證的平均值。

需要注意的是,這種方法需要訓練和評估p✖k次模型,計算量很大,只適合可用資料較少的情況。

防止過擬合:

①最簡單的方法就是減小模型規格,即減小模型學習的引數個數(由層數與每層神經元數決定)。在驗證集上評估,找到最佳的模型規格。

②新增權重正則化,即讓模型權重只取較小的值,從而限制模型的複雜度。常見的有l1正則化、l2正則化。

③新增dropout正則化,對某一層使用dropout即在訓練過程中隨機將該層的一些輸出特徵捨棄(置0),dropout比率是被設為0的特徵所佔比例,通常在0.2~0.5之間。

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