Métodos de Segunda Ordem

Como os modelos realmente aprendem, do gradiente descendente simples ao Adam

Os métodos de primeira ordem usam gradientes. Os métodos de segunda ordem também usam a curvatura, normalmente através da Hessiana. A curvatura diz ao otimizador como o próprio gradiente muda à medida que os parâmetros se movem.

O método de Newton usa essa curvatura para escolher um passo que pode saltar diretamente para o mínimo de uma quadrática. O preço é que as Hessianas são enormes em redes neuronais modernas.

Um operador de grua usa uma tabela de carga porque a direção não basta. A carga também dobra a lança, e essa flexão muda que movimento é seguro. A otimização de segunda ordem lê a flexão, não apenas o puxão, antes de decidir quão longe se mover. Na figura fazes o papel do operador: desliza as duas curvaturas e observa a superfície tornar-se uma tigela, uma cúpula, ou uma sela. Os valores próprios da Hessiana são exatamente esses dois botões.

Onde isto aparece no MLAs grandes redes neuronais dependem normalmente de otimizadores de primeira ordem porque os gradientes são baratos através da retropropagação, enquanto as Hessianas completas não são. As ideias de segunda ordem ainda influenciam o precondicionamento, o K-FAC, o Shampoo, o L-BFGS, e a investigação em otimizadores.
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