Optimization Archives

Data Echoing คืออะไร เพิ่มความเร็วในการเทรน Neural Network ด้วยเทคนิค Data Echoing – Preprocessing ep.6

The Crab Nebula, the result of a supernova noted by Earth-bound chroniclers in 1054 A.D. Image Credit: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU) https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1604.html

อย่างที่เราทราบกันดีว่า I/O หรือระบบ Input/Output เป็นอะไรที่ช้าที่สุด ของระบบคอมพิวเตอร์ การที่จะ Optimize ให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ประสิทธิภาพมากที่สุด ต้องใช้ความรู้ความเข้าใจ บริหารจัดการทรัพยากรส่วนต่าง ๆ เช่น CPU, GPU, Memory, Storage, Network ให้ทำงาน Utilize มากที่สุด ลด Bottleneck ที่ต้องรอข้อมูลระหว่างกัน แต่ในการเทรน Machine Learning ที่เราวิธีที่เราทำกันอยู่ Training Loop จะเริ่มต้นจาก อ่านข้อมูล, สับไพ่ข้อมูล, Split, Data Augmentation, Feed Forward, Loss Function, Backpropagation, Optimizer Update Weight แล้วเริ่มต้น Loop ใหม่ เป็นอย่างนี้ซ้ำ ๆ ไปเรื่อย ๆ ตามลำดับ โดยไม่ได้คำนึงถึงประเด็นด้านบน แล้วเราจะแก้ไขอย่างไร

Loss Function คืออะไร Cost Function, Error Function คืออะไร ทำงานอย่างไร ใน Machine Learning – Loss Function ep.1

The loss surfaces of ResNet-56 with/without skip connections. Credit https://arxiv.org/abs/1712.09913

ใน ep นี้ เราจะมาเรียนรู้กันว่า Loss Function คืออะไร Loss Function ทำงานอย่างไร Loss Function เกี่ยวอะไรกับ Machine Learning Algorithm

Refactor สร้าง Optimizer สำหรับอัพเดท Parameter ของ Neural Network ในการเทรน Deep Learning – Neural Network ep.6

รูปเปรียบเทียบ Learning Rate แบบคงที่ กับ Learning Rate แบบมีการเปลี่ยนแปลงเป็น Cycle เครดิต https://arxiv.org/abs/1704.00109

ใน ep นี้เราจะมา Refactor Model สร้าง Module, Parameter และ Optimizer เป็น Abstraction ในจัดการการอัพเดท Parameter ของโมเดล ด้วยอัลกอริทึมต่าง ๆ เพื่อลดความซับซ้อน ของ Training Loop ทำให้การเทรน Neural Network ยืดหยุ่นขึ้น เราจะใช้โค้ดจาก Neural Network ep 5 เป็นโค้ดเริ่มต้น นำมา Refactor ต่อ

ตัวอย่าง Linear Regression ด้วย Stochastic Gradient Descent (SGD) พื้นฐานของ Neural Network – Optimization ep.2

Random data points and their linear regression. y = 2x + 5

จาก ep ที่แล้วที่เราเล่าถึงคอนเซ็ปต์ของ SGD ไป ใน ep นี้เราจะมาดูตัวอย่างโค้ดแบบง่ายที่สุด ซับซ้อนน้อยที่สุด ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญของ Machine Learning แบบ Neural Network คือ Linear Regression ด้วยอัลกอริทึม Stochastic Gradient Descent (SGD) แต่ในการหา Slope นั้นเราไม่ต้อง Diff เอง แต่เราจะใช้ความสามารถ ของ Pytorch เรียกว่า Autograd หา Gredient ของ Parameter ทุกตัวให้โดยอัตโนมัติ

Gradient Descent คืออะไร อะไรคือ การเคลื่อนลงตามความชัน, Stochastic Gradient Descent (SGD) คืออะไร – Optimization ep.1

ในการเทรน Artificial Neural Network เราต้องการทราบว่าการเปลี่ยนแปลงขยับ เพิ่ม/ลด Weight หนึ่ง ๆ มีผลต่อการ เพิ่ม/ลด Loss อย่างไร โดยสมมติว่า Weight อื่น ๆ คงที่ทั้งหมด เช่นถ้าเราเพิ่ม Weight A + 0.0001 แล้ว Loss ลด เราก็ลองเพิ่ม Weight A ไป แล้วลองเทสดู ทำแบบนี้ไปทุก Weight ซ้ำไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะได้ Loss ที่น้อยที่สุด