基于 mx2 正则化交叉验证的神经网络超参数调优方法

来源：计算机技术与发展杂志2024年第04期北京时间：

作者：曹学飞;杨帆;李济洪;王瑞波;牛倩

单位：1. 山西大学 自动化与软件学院,山西 太原 030006;2. 山西大学 现代教育技术学院,山西 太原 030006

摘要：超参数调优是神经网络建模的关键问题。 针对传统的超参数调优方法存在的问题,该文提出了一种基于 m x2 正则化交叉验证的超参数调优方法。 目的是给出一种适用于复杂模型、大数据集背景下的计算开销较小且稳健的超参数调优方法。 该方法的思想是从完整的数据集上选取少部分数据进行调优,避免模型在数据集较大时非常耗时的超参数调优难题;在 m x 2 交叉验证的基础上设置正则化条件均衡训练集与验证集之间的分布差异,从而减少分布不一致带来的性能波动;使用信噪比作为调优的优化目标,从而可以综合考虑模型性能评价指标的均值和方差;并采用正交设计选择相关性较低的超参数组合以提高调优效率。 以命名实体任务为例进行实验,在 CoNLL 2003 数据集上的实验结果显示,提出的调优方法能够选到和网格搜索性能上没有显著差异的超参数组合,且调优时间可显著降低约 66% 。

关键词：m x 2 交叉验证;正则化;神经网络;超参数调优;信噪比