TensorFlow 过拟合与正则化(regularizer)

Posted 2020-10-18 郭老猫

所谓过拟合，就是当一个模型过于复杂后，它可以很好的处理训练数据的每一个数据，甚至包括其中的随机噪点。而没有总结训练数据中趋势。使得在应对未知数据时错误里一下变得很大。这明显不是我们要的结果。

我们想要的是在训练中，忽略噪点的干扰，总结整体趋势。在应对未知数据时也能保持训练时的正确率。

上图中第一种情况，模型过于简单，未能很好的反应数据的总体趋势。

第三种情况就属于过拟合的情况。虽然完美的反应了练习数据的状况，但是明显被噪点影响了。

第二种情况是我们想要的理想状况。

为了避免过拟合，通常使用的方法就是正则化(regularizer)。

正则化的思想就是在损失函数中加入刻画模型复杂度的指标。假设用于刻画模型在训练数据上的表现的损失函数为J(θ)，那么在优化时不是直接优化J(θ)，而是优化J(θ) + λR(w)。

其中R(w)表示的是模型复杂度。λ表示模型复杂度损失在总损失中的比例。

对于θ表示的是一个神经网络中所有参数，包括weight和 biases。

而复杂度只由权重(weight)来决定。

常用的刻画复杂度R(w)有两种：

L1

L2:

两种思想都是希望限制权重的大小，使得模型不能拟合训练数据中的随机噪点。

两种方式在TensorFlow中的提供的函数为：

tf.contrib.layers.l1_regularizer(scale, scope=None)
tf.contrib.layers.l2_regularizer(scale, scope=None)

 

 

 

参考资料：

《Tensorflow+实战Google深度学习框架》4.4.2节

http://blog.csdn.net/u012436149/article/details/70264257

http://blog.csdn.net/sinat_29957455/article/details/78397601