Keras cifar10 示例验证和测试损失低于训练损失

Posted 2023-03-12

【中文标题】Keras cifar10 示例验证和测试损失低于训练损失

【英文标题】：Keras cifar10 example validation and test loss lower than training loss

【发布时间】：2017-08-10 06:14:51

【问题描述】：

我正在玩 Keras 的 cifar10 示例，您可以找到 here。我重新创建了模型（即，不是同一个文件，但其他一切都几乎相同），你可以找到它here。

模型是相同的，我在 50,000 张图像训练集上使用 0.2 次验证拆分训练模型 30 个 epoch。我无法理解我得到的结果。我的验证和测试损失比训练少（相反，训练准确度比验证和测试准确度低）：

                      Loss       Accuracy
   Training          1.345          0.572
 Validation          1.184          0.596
       Test           1.19          0.596

看情节，我不确定为什么训练错误又开始如此严重地增加。我是否需要减少训练的 epoch 数量或可能实施提前停止？不同的模型架构会有所帮助吗？如果有，有什么好的建议？

谢谢。

【参考方案1】：

这是一种罕见的现象，但时有发生。出现这种情况的原因有几个：

较小的数据集具有较小的内在方差

，因此这意味着您的模型可以正确捕获数据内部的模式，并且

训练误差

更大，这仅仅是因为

训练集的内部方差 大于验证集。

简单的意外

- 这也可能发生 - 你的分裂适合这种行为。

【讨论】：

谢谢。 (1) CIFAR10 算不算小数据集？从情节上看，我似乎在 7 个 epoch 左右得到了不错的表现，但让我感到困惑的是训练误差不断增加。 (2) 我跑了很多次，得到了类似的结果，希望我没有那么不走运。

【参考方案2】：

Marcin 的回答很好。高训练错误还有另外几个重要原因：

辍学。 Dropout 层在训练中“开启”，但在进行验证和测试时将“关闭”（跳过）。这是自动的，而且是设计使然。 Dropout 对训练误差有轻微的损害。这是可以预料的。尽管存在额外的训练挑战，Dropout 层实际上有助于深度神经网络进行正则化。大多数深度神经网络可能使用 dropout。

学习率太高。这就像把硬币扔进玻璃杯里。扔得太猛会跳出来。