一、局部最小值与鞍点
优化失败即Training Loss没有达到我们的预期或者一开始Loss值就降不下去,这可能时因为梯度下降的微分值接近0,因此无法更新函数。
不仅仅是Local Minima的微分值为0,Saddle Point的微分值也为0,统称为Critical Point。
那么我们需要区分出,当微分为0时是卡在了Local Minima还是Saddle Point:
当给出一个点的Loss值,可以得到其周边的Loss函数,
其中g是一次微分,H是二次微分。
处于Critical Point时,一次微分值都为0,因此不含有g的项。根据含H的这一项可以判断出具体是Local Minima、Local Maxima还是Saddle Point。具体方法如下:
只需要看H的特征值即可判断。
当求出的点是Saddle Point时,根据H可以知道如何继续降低Loss值:
当特征值小于0时,沿着特征向量的方向移动参数即可得到一个Loss值更小的参数。
二、批次与动量
参数移动的方向不只与Gradient的方向有关,还考虑进了Momentum的方向和大小,综合了两个向量决定最终参数更新的方向及大小。
可以概括为参数移动的方向等于Gradient的同等反方向大小的向量与上一个Momentum的向量之和。
三、调整Learning Rate
当训练停止时,Gradient的值不一定很小。可能的情况如下,即Learning Rate较大,在山谷的两侧不断震荡。
我们需要给不同的参数设置不同的Learning Rate:在某一个方向上Gradient下降的较为缓慢,则需要设置一个较大的Learning Rate;相反在Gradient下降较为快速的方向上需要设置一个较小的Learning Rate。
调整Learning Rate的方法:
①Adagrad
②RMSProp
相当于给现在的Gradient和之前的Gradient的赋了不同重要程度的权重。
对于Adagrad,先前给出的η是一个固定的值,这样会出现一些问题,因此我们让η随时间变化而减小来优化该梯度下降模型。



