batch-size较小时还能用batch normalization吗?

当我们用自己的显卡训练时,由于显存较小无法使用较大的batch-size,那么使用batch-normalization的效果怎么样呢?
恺明大神新作Group Normalization提出使用Group Normalization 替代深度学习里程碑式的工作Batch normalization。
论文地址:

1 Batch Normalization (BN)

Batch Normalization 是将同一批batch-size的权重进行归一化,先放一张恺明大神论文中的图,这张图表示的是在不同batch-szie下BN和GN的错误率。
在这里插入图片描述
从图中可以看出GN在不同的batch-size下都比较稳定,而batch normalization在batch-size大于16时错误率较低。
Batch Normalization是在batch这个维度上Normalization,但是这个维度并不是固定不变的,比如训练和测试时一般不一样,一般都是训练的时候在训练集上通过滑动平均预先计算好平均-mean,和方差-variance参数,在测试的时候,不在计算这些值,而是直接调用这些预计算好的来用,但是,当训练数据和测试数据分布有差别是时,训练集上预计算好的数据并不能代表测试数据,这就导致在训练,验证,测试这三个阶段存在inconsistency。

2 Group Normalization

GN本质上仍是归一化,但是它灵活的避开了BN的问题,同时又不同于Layer Norm,Instance Norm :
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当GN中的G=1是,GN就成了Layer Norm
当GN中的G=C(通道数)时,GN就成了Instance Norm
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作者在论文中给出G设为32效果较好
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左边没使用norm,中间使用的是BN,右边使用的是GN,可以看出GN的效果最好。
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以resnet50为base model,batchsize设置为32在imagenet数据集上的训练误差(左)和测试误差(右)
GN没有表现出很大的优势,在测试误差上稍大于使用BN的结果
在这里插入图片描述
可以看出batch-size对GN的影响不大,而BN在batch-size大于16的时候效果才好。

3 总结

如果自己有较好的显卡资源,batch-size大于16的时候建议用BN,否则就用GN。

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转载自blog.csdn.net/weixin_43850171/article/details/123377680
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