深度模型调优:在使用自己的小数据集(10类)训练时,准确率和测试损失在epoch 50-200之间出现震荡且几乎不变,如何优化

发布于:2025-08-17 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

您遇到的问题是在使用自己的小数据集(10类)训练时,准确率和测试损失在epoch 50-200之间出现震荡且几乎不变的情况。

根据代码库中的训练系统,这是一个典型的训练停滞问题。让我分析可能的原因和解决方案:

问题分析

从训练代码 tcn_pos_all.py:376-430 可以看到,训练循环中包含了动态数据重生成和学习率调度。您的问题可能源于以下几个方面:

1. 学习率调度问题

代码中使用了StepLR调度器: tcn_pos_all.py:160

对于小数据集,学习率可能衰减过快,导致在epoch 50左右就进入了过低的学习率区间。

2. 数据重生成频率

训练系统每隔一定epoch会重新生成数据: tcn_pos_all.py:380-382

对于小数据集,频繁的数据重生成可能导致训练不稳定。

3. 模型容量与数据量不匹配

从模型配置 tcn_pos_all.py:132-142 可以看到,ModernTCN模型设计用于12类分类,对于10类的小数据集可能存在过拟合。

解决方案

1. 调整学习率策略

# 减小学习率衰减频率或使用更温和的调度  lr_scheduler = torch.optim.lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=100, gamma=0.7) # 或使用余弦退火  lr_scheduler = torch.optim.lr_scheduler.CosineAnnealingLR(optimizer, T_max=200)

2. 修改数据重生成策略

对于小数据集,建议减少或禁用数据重生成:

# 增大重生成间隔或设置为0禁用  RE_GEN_DATA_EPOCH = 0 # 禁用数据重生成

3. 调整模型配置

减少模型复杂度以适应小数据集:

  • 减少层数:NUM_LAYERS = 12(而不是24)
  • 减少维度:D = 64(而不是128)
  • 增加dropout:DROP_OUT = 0.3

4. 使用早停机制

从评估代码 tcn_pos_all.py:394-400 可以看到已有最佳模型保存机制,建议添加早停:

patience = 50 best_epoch = 0 if test_loss_min > loss_record["test"][-1]:  best_epoch = epoch elif epoch - best_epoch > patience:  break # 早停

5. 数据增强

参考噪声测试代码 mynoise_test.ipynb:220-222 ,可以添加适度的数据增强来增加数据多样性。


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