Sözlük

Hiperparametre Ayarlama

Ultralytics YOLO gibi makine öğrenimi modellerini optimize etmek için hiperparametre ayarlama konusunda uzmanlaşın. Uzman tekniklerle doğruluğu, hızı ve performansı artırın.

YOLO modellerini Ultralytics HUB ile basitçe
eğitin

Daha fazla bilgi edinin

Hiperparametre optimizasyonu olarak da bilinen hiperparametre ayarlama, bir modelin performansını en üst düzeye çıkarmak için en iyi hiperparametre kombinasyonunu bulmayı amaçlayan makine öğreniminde (ML) temel bir süreçtir. Hiperparametreler, geriye yayılım gibi teknikler aracılığıyla eğitim sırasında öğrenilen model parametrelerinin (bir sinir ağındaki weights and biases yargılar gibi) aksine, eğitim süreci başlamadan önce ayarlanan yapılandırma ayarlarıdır. Bu harici ayarların ayarlanması çok önemlidir çünkü öğrenme sürecinin kendisini kontrol ederler, bir modelin verilerden ne kadar etkili bir şekilde öğrendiğini ve yeni, görülmemiş örneklere genelleme yaptığını etkilerler.

Hiperparametreleri Anlama

Hiperparametreler, modelin karmaşıklığı veya ne kadar hızlı öğrenmesi gerektiği gibi daha üst düzey özelliklerini tanımlar. Yaygın örnekler arasında optimizasyon algoritmalarında kullanılan öğrenme oranı, model parametrelerini güncellemeden önce kaç örneğin işleneceğini belirleyen yığın boyutu, bir sinir ağındaki katman sayısı veya bırakma katmanları kullanmak gibi düzenli hale getirme tekniklerinin gücü yer alır. Hiperparametrelerin seçimi model sonuçlarını önemli ölçüde etkiler. Kötü seçimler, modelin veri modellerini yakalamak için çok basit olduğu yetersiz uyuma veya modelin gürültü de dahil olmak üzere eğitim verilerini çok iyi öğrendiği ve test verilerine genelleme yapamadığı aşırı uyuma yol açabilir.

Hiperparametre Ayarlaması Neden Önemlidir?

Etkili hiperparametre ayarı, yüksek performanslı makine öğrenimi modelleri oluşturmak için gereklidir. İyi ayarlanmış bir model daha iyi doğruluk, eğitim sırasında daha hızlı yakınsama ve görülmeyen veriler üzerinde gelişmiş genelleme sağlar. gibi modelleri kullanarak nesne algılama gibi karmaşık görevler için Ultralytics YOLOOptimum hiperparametrelerin bulunması, gerçek zamanlı çıkarım gerektiren uygulamalar için kritik olan Ortalama Ortalama Kesinlik (mAP) ve çıkarım hızı gibi performans ölçümlerini büyük ölçüde iyileştirebilir. Amaç, genellikle doğrulama verileri kullanılarak değerlendirilen belirli bir problem ve veri kümesi için en uygun noktayı bulmak için yanlılık-varyans ödünleşimi gibi ödünleşimlerde gezinmektir.

Hiperparametre Ayarlama Teknikleri

En iyi hiperparametre değerlerini aramak için çeşitli stratejiler mevcuttur:

  • Izgara Arama: Belirtilen hiperparametre değerlerinin tüm olası kombinasyonlarını kapsamlı bir şekilde dener. Basit ancak hesaplama açısından pahalıdır.
  • Rastgele Arama: Belirlenen dağılımlardan rastgele hiperparametre kombinasyonlarını örnekler. Genellikle Grid Search'ten daha verimlidir.
  • Bayes Optimizasyonu: Amaç fonksiyonunun olasılıksal bir modelini oluşturur (örneğin, model doğruluğu) ve bunu bir sonraki değerlendirmede umut verici hiperparametreleri seçmek için kullanır. Optuna gibi araçlar bunu uygular.
  • Evrimsel Algoritmalar: Hiperparametre kümelerinin popülasyonlarını iteratif olarak iyileştirmek için mutasyon ve çaprazlama gibi biyolojik evrimden esinlenen kavramları kullanır. Ultralytics YOLO modelleri, hiperparametre evrimi için bundan yararlanır.

Weights & Biases Sweeps gibi araçlar, ClearML, Cometve KerasTuner, genellikle aşağıdaki gibi çerçevelerle entegre olarak bu ayarlama süreçlerini otomatikleştirmeye ve yönetmeye yardımcı olur PyTorch ve TensorFlow.

Hiperparametre Ayarlama ve İlgili Kavramlar

Hiperparametre ayarını ilgili makine öğrenimi kavramlarından ayırmak önemlidir:

  • Model Eğitimi: Hiperparametre ayarı, eğitim koşullarını belirler (örn. öğrenme hızı, yığın boyutu). Model eğitimi, seçilen hiperparametreleri ve bir optimizasyon algoritmasını kullanarak verilere dayalı model parametreleriniweights and biases ve önyargılar) öğrenme sürecidir.
  • Optimizasyon Algoritmaları (Adam, SGD): Bu algoritmalar eğitim sırasında model parametrelerini kayıp fonksiyonuna göre günceller. Hiperparametreler bu algoritmaları kontrol eder (örneğin, öğrenme oranı), ancak ayarlama işleminin kendisi algoritmanın çalışmasından ayrıdır.
  • Düzenli hale getirme: L1/L2 düzenlemesi veya dropout gibi teknikler aşırı uyumu önlemeye yardımcı olur. Bu tekniklerin gücü veya oranı, ayarlanması gereken hiper parametrelerdir.
  • Otomatik Makine Öğrenimi (AutoML): Özellik mühendisliği, model seçimi ve hiperparametre ayarlama dahil olmak üzere tüm makine öğrenimi işlem hattını otomatikleştirmeyi amaçlayan daha geniş bir alan. HPT genellikle AutoML sistemlerinin önemli bir bileşenidir.

Gerçek Dünya Uygulamaları

Hiperparametre ayarı çeşitli etki alanlarında uygulanır:

Ultralytics ile Hiperparametre Ayarlama

Ultralytics , YOLO modelleri için hiperparametre ayarını basitleştiren araçlar sağlar. Bu araçlar Ultralytics Tuner sınıf'de belgelenmiştir. Hiperparametre Ayarlama kılavuzuevrimsel algoritmalar kullanarak süreci otomatikleştirir. Gibi platformlarla entegrasyon Ray Tune dağıtılmış ve gelişmiş arama stratejileri için daha fazla yetenek sunarak kullanıcıların modellerini belirli veri kümeleri için verimli bir şekilde optimize etmelerine yardımcı olur (örneğin COCO) ve aşağıdaki gibi kaynakları kullanan görevler Ultralytics HUB deney takibi ve yönetimi için. Aşağıdaki model eği̇ti̇mi̇ i̇puçlari genellikle etkili hiperparametre ayarını içerir.

Tümünü okuyun