[파이썬] fastai 학습률 찾기

소개

학습율(learning rate)은 딥러닝 모델 학습에서 매우 중요한 하이퍼파라미터입니다. 학습율을 적절하게 설정하면 모델이 빠르게 수렴하고 좋은 성능을 내는 반면, 너무 높게 설정하면 발산할 수 있고, 너무 낮게 설정하면 학습이 느려질 수 있습니다.

fastai는 딥러닝 모델 학습에 매우 편리한 라이브러리이며, 학습율 찾기(learning rate finder) 기능을 제공합니다. 학습율 찾기를 통해 적절한 학습율을 찾을 수 있으며, 이를 통해 모델의 학습 과정을 최적화할 수 있습니다.

학습율 찾기 방법

fastai의 학습율 찾기는 간단한 절차를 따릅니다:

  1. 초기 학습율을 설정합니다. 보통 1e-7에서 1e-1 사이의 값으로 설정합니다.
  2. 학습율 찾기를 위해 모델을 일부 학습시킵니다. 이때 학습율은 점진적으로 증가시키거나 감소시킵니다.
  3. 학습 과정에서의 손실(loss) 값과 학습율 사이의 그래프를 그립니다.
  4. 그래프에서 손실 값이 가장 빠르게 줄어드는 부분을 적당한 학습율로 선택합니다.

코드 예제

다음은 fastai를 사용하여 학습율 찾기를 수행하는 예제 코드입니다. Python을 기반으로 작성되었습니다.

# fastai 라이브러리 임포트
from fastai.vision import *

# 데이터 로딩
path = untar_data(URLs.MNIST_SAMPLE)
data = ImageDataBunch.from_folder(path)

# 데이터 정규화
data.normalize(imagenet_stats)

# 모델 생성
learn = cnn_learner(data, models.resnet18, metrics=accuracy)

# 학습율 찾기
lr_finder = learn.lr_find()
lr_finder.plot()

위 코드에서 cnn_learner 함수를 사용하여 학습을 수행할 모델을 생성하고, lr_find 함수를 호출하여 학습율 찾기를 수행합니다. plot 함수를 통해 학습율과 손실 값 사이의 그래프를 확인할 수 있습니다.

결론

fastai의 학습율 찾기 기능을 사용하면 적절한 학습율을 찾을 수 있어 모델의 학습 과정을 최적화할 수 있습니다. 학습율 찾기를 통해 모델의 성능을 향상시킬 수 있으며, 불필요한 실험을 피할 수도 있습니다. 딥러닝 모델을 학습시킬 때는 반드시 학습율 찾기를 사용해보세요!