Mettre en œuvre une recherche aléatoire

La recherche d'hyperparamètres est une approche coûteuse en calcul pour essayer différentes valeurs d'hyperparamètres. Toutefois, elle peut améliorer les performances. Dans cet exercice, vous allez mettre en œuvre un algorithme de recherche aléatoire.

Vous allez prélever au hasard 10 valeurs du taux d'apprentissage et du momentum à partir d'une distribution uniforme. Pour ce faire, vous utiliserez la fonction np.random.uniform().

Le module numpy a déjà été importé sous le nom np, et une fonction plot_hyperparameter_search() a été créée pour visualiser vos résultats.

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Introduction au Deep Learning avec PyTorch

Instructions de l’exercice

Échantillonnez aléatoirement un exposant pour le taux d'apprentissage entre 2 et 4 afin que le taux d'apprentissage (lr) soit borné entre \(10^{-2}\) et \(10^{-4}\).
Échantillonnez aléatoirement un momentum entre 0,85 et 0,99.

Exercice interactif pratique

Essayez cet exercice en complétant ce code d’exemple.

values = []
for idx in range(10):
    # Randomly sample a learning rate factor between 2 and 4
    factor = ____
    lr = 10 ** -factor
    
    # Randomly select a momentum between 0.85 and 0.99
    momentum = ____
    
    values.append((lr, momentum))
       
plot_hyperparameter_search(values)

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4.8+

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Voitures autonomes, téléphones intelligents, moteurs de recherche… le deep learning est maintenant partout. Avant de commencer à bâtir des modèles complexes, vous vous familiariserez avec PyTorch, un cadre de travail de deep learning. Vous apprendrez à manipuler des tenseurs, à créer des structures de données PyTorch et à construire votre premier réseau neuronal dans PyTorch avec des couches linéaires.

Exercise 1: Introduction au Deep Learning avec PyTorch Exercise 2: Premiers pas avec les tenseurs PyTorch Exercise 3: Vérifier et additionner des tenseurs Exercise 4: Réseaux neuronaux et couches Exercise 5: Réseau à couche linéaire Exercise 6: Comprendre les poids Exercise 7: Couches cachées et paramètres Exercise 8: Votre premier réseau de neurones Exercise 9: Empiler des couches linéaires Exercise 10: Compter le nombre de paramètres

Pour entraîner un réseau neuronal dans PyTorch, vous devrez d'abord comprendre des composantes supplémentaires, comme les fonctions d'activation et de perte. Vous verrez ensuite que l'entraînement d'un réseau consiste à minimiser cette fonction de perte, ce qui se fait en calculant des gradients. Vous apprendrez à utiliser ces gradients pour mettre à jour les paramètres de votre modèle.

Exercise 1: Découvrir les fonctions d'activation Exercise 2: Mettez vos connaissances en action !Exercise 3: Les fonctions sigmoid et softmax Exercise 4: Exécuter une passe avant Exercise 5: Créer un classifieur binaire avec PyTorch Exercise 6: De la régression à la classification multiclasse Exercise 7: Utiliser les fonctions de perte pour évaluer les prédictions du modèle Exercise 8: Créer des étiquettes en one‑hot Exercise 9: Calculer la perte d'entropie croisée Exercise 10: Utiliser les dérivées pour mettre à jour les paramètres du modèle Exercise 11: Accéder aux paramètres du modèle Exercise 12: Mettre à jour les poids manuellement Exercise 13: Utiliser l'optimiseur de PyTorch

Maintenant que vous connaissez les éléments clés d'un réseau neuronal, vous en entraînerez un à l'aide d'une boucle d'entraînement. Vous explorerez des problèmes potentiels comme l'atténuation des gradients et apprendrez des stratégies pour y remédier, notamment des fonctions d'activation de rechange et l'ajustement du taux d'apprentissage et du momentum.

Exercise 1: Approfondir le chargement des données Exercise 2: Utiliser TensorDataset Exercise 3: Utiliser DataLoader Exercise 4: Écrire notre première boucle d'entraînement Exercise 5: Utiliser MSELoss Exercise 6: Écrire une boucle d'entraînement Exercise 7: Fonctions d'activation ReLU Exercise 8: Implémenter ReLU Exercise 9: Implémenter Leaky ReLU Exercise 10: Comprendre les fonctions d'activation Exercise 11: Taux d'apprentissage et momentum Exercise 12: Expérimenter avec le taux d'apprentissage Exercise 13: Expérimenter avec le momentum

Entraîner un modèle de deep learning est un art, et pour s'assurer que notre modèle est correctement entraîné, nous devons suivre certaines mesures pendant l'entraînement, comme la perte ou la précision. Nous apprendrons à calculer ces mesures et à réduire le surapprentissage.

Exercise 1: Initialisation des couches et apprentissage par transfert Exercise 2: Processus d'ajustement fin Exercise 3: Geler des couches d'un modèle Exercise 4: Initialisation des couches Exercise 5: Évaluer la performance du modèle Exercise 6: Écrire la boucle d'évaluation Exercise 7: Calculer la justesse avec torchmetrics Exercise 8: Lutter contre le surapprentissage Exercise 9: Expérimenter avec le dropout Exercise 10: Comprendre le surapprentissage Exercise 11: Améliorer la performance du modèle Exercise 12: Mettre en œuvre une recherche aléatoire

Exercice en cours

Exercise 13: Vidéo de conclusion