Czym są punkty kontrolne w uczeniu maszynowym i jak działają?
Punkty kontrolne to mechanizm stosowany w uczeniu maszynowym do oceny wydajności modelu podczas szkolenia. Służą one do zapisywania aktualnego stanu modelu i jego wag, dzięki czemu proces uczenia można później wznowić od tego samego miejsca. Może to być przydatne z kilku powodów:
1. Trenowanie dużych modeli: Uczenie dużych modeli może zająć dużo czasu, a ciągłe uczenie ich może być niewykonalne. Korzystając z punktów kontrolnych, możesz zapisać postęp modelu w określonych momentach treningu, a następnie kontynuować trening bez konieczności rozpoczynania od początku.
2. Debugowanie modelu: Jeśli zauważysz, że Twój model nie działa dobrze, możesz użyć punktów kontrolnych, aby zidentyfikować punkt uczenia, w którym zaczął się problem, a następnie wypróbować różne podejścia, aby go rozwiązać.
3. Udoskonalanie modelu: możesz używać punktów kontrolnych do porównywania wydajności różnych modeli lub hiperparametrów i wybierania najlepszego.
4. Uczenie się transferu: punktów kontrolnych można używać do zapisywania wag wstępnie wytrenowanego modelu, dzięki czemu można dostroić go do nowego zadania bez konieczności zaczynania od zera.
W praktyce punkty kontrolne są tworzone poprzez zapisanie wag modelu i innych istotne informacje (takie jak wartość funkcji straty) w określonych momentach treningu. Można to zrobić ręcznie lub przy użyciu zautomatyzowanych narzędzi, takich jak klasa `ModelCheckpoint` TensorFlow w Pythonie.
Oto przykład tworzenia punktu kontrolnego w TensorFlow:
```
import tensorflow jako tf
# Utwórz model
model = tf.keras.models .Sequential([...])
# Skompiluj model z funkcją straty i optymalizatorem.compile(loss='mse', optymalizator='adam')
# Utwórz punkt kontrolny
checkpoint = tf.train.Checkpoint(model= model, save_steps=500)
# Trenuj model…dla i w zakresie (1000):
# Trenuj model dla jednego kroku… wejścia, wyjścia = generuj_dane()
przewidywania = model.predict(wejścia)
strata = model.loss(wejścia) , wyjścia)
optymalizator.minimize(strata)
checkpoint.save_path = 'ckpt/step_{:d}'.format(i)
checkpoint.save(model)
```
W tym przykładzie obiektem `checkpoint` jest utworzony za pomocą klasy `tf.train.Checkpoint`, a argument `save_steps` określa, że punkt kontrolny powinien być zapisywany co 500 kroków treningowych. Atrybut `save_path` obiektu `checkpoint` służy do określenia ścieżki, w której powinien zostać zapisany punkt kontrolny.