各位前辈好,最近在做一个简单的图像分类项目(10类,每类300张左右),用的ResNet18在ImageNet上的预训练权重,然后微调。但跑了几轮发现训练loss一直在1.8左右震荡,降不下去,验证acc也只有50%多。
用PyTorch做图像分类,训练loss降不下去,是模型问题还是数据问题?
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共 160 条1.8的loss卡着不动,这现象我太熟了,之前做细粒度分类也撞过一模一样的墙。你先别急着怀疑模型,ResNet18预训练权重提取底层特征肯定够用,问题多半出在数据或者训练配置上。我猜你大概率没做严格的数据清洗,10类每类300张这规模不算大,要是里面混着模糊样本或者标注错误,模型会被这些噪声带着跑,loss自然会卡在某个平台期。另外你检查过学习率吗?迁移学习最忌讳从头用大lr,一般微调我习惯把fc层lr设成1e-3,特征层压到1e-5左右,用AdamW加个cosine退火,比固定lr稳很多。还有一个容易忽略的坑,就是数据增强策略,如果你只是随机裁剪加水平翻转,那正负样本的分布可能太接近了,试试加颜色抖动、随机擦除这些强增强,有时候能让模型被迫学更鲁棒的特征。对了,你训练集和验证集是从同一个文件夹直接split的吗?要是没做stratify按类比例划分,说不定验证集的50%多就是这么来的。最后问一下,你跑几轮是指epoch吧?如果只跑了20轮以内,1.8这个loss也不算离谱,ResNet18在10分类小数据集上收敛慢挺正常的,再跑50轮看看趋势,别太早下结论。
先检查下数据预处理,ImageNet的归一化参数和你的数据集匹配吗?我之前在这踩过坑。
试试把学习率降到1e-4以下,预训练模型微调时lr太高容易卡在局部最优。
每类才300张,数据量偏少,建议加个随机裁剪和水平翻转,增强一下再跑跑看。
你分类头是用默认的1000类替换的吗?有时候初始化不当也会让loss下不去。
试试把学习率调小一个量级,预训练模型微调时lr太大loss容易卡在平台期。
数据增强和类别平衡检查下,loss在1.8附近震荡很可能是优化器参数没配合好。
看到这个loss曲线我第一反应是学习率的问题,ResNet18微调的时候如果lr设得太大,很容易在1.8附近卡住,尤其你用的还是ImageNet的权重,全连接层和前面的特征提取层得分开设不同学习率试试。我之前遇到过类似情况,把新加的fc层lr设成1e-3,骨干网络用1e-5,loss马上就往下走了。不过你验证acc有50%多,说明模型其实在学东西,只是没学透,这种情况下数据增强可能更关键,你每类才300张,如果不做随机裁剪、翻转、色彩抖动这些,模型很容易过拟合到训练集的纹理上,泛化自然上不去。另一个我比较好奇的是你的batch size和优化器,如果用的是SGD+momentum,batch size太小(比如8或16)会导致梯度噪声大,loss震荡就很正常,建议至少32起步。还有就是你有没有检查过标签是否平衡,10类各300张看起来均匀,但万一有标注错误或者某些类本身视觉上就很接近(比如狗的不同品种),那模型会一直困惑。我建议你先打印几batch的预测结果看看,到底是某些类分不开,还是所有类都混乱,这能帮你判断是数据问题还是模型结构问题。另外你也可以试试直接冻结backbone只训练fc层跑几个epoch,如果loss能降下来,那说明特征提取没问题,瓶颈就在微调策略上了。
我之前也遇到过类似的情况,当时折腾了半天发现是数据加载时标签没对齐, shuffle 之后对应关系乱了,loss 当然下不去。你可以先打印几个 batch 的样本和标签确认下,这个排查成本最低。另外 ResNet18 微调的话,学习率别设太大,1e-3 起步就偏高,建议先试试 1e-4 到 5e-5 这个区间。如果数据本身类别不均衡或者图片预处理(比如归一化)跟预训练权重不匹配,也会卡在某个 loss 值上,你可以先看看每类的准确率分布,再决定往哪个方向调。
先看下数据预处理和标签对不对,我之前遇到过类别错位导致loss死活下不去的情况。
看到这个loss卡在1.8,我第一反应是数据那边可能有点问题,10类300张不算多,得确认下类别是不是均衡,有没有标注错乱的样本。我之前也遇到过类似情况,后来发现是某些类里混了太多相似背景的图,模型根本学不到区分特征。另外你可以试试把学习率调低到1e-4以下,或者先用小批量跑几个step看看梯度范数,如果梯度正常但loss还是横盘,那大概率是数据噪声的锅。对了,你用的预训练权重是默认的输入归一化吗?有时候忘了对数据做同样的标准化会导致前期loss特别僵。
看到loss在1.8附近震荡,我第一反应是学习率可能偏大了,特别是用预训练权重微调的时候,全连接层和前面的卷积层需要不同的学习率,你可以试试分层设置,或者直接把初始lr降到1e-4以下看看。另外你这数据量每类才300张,对ResNet18来说不算充裕,数据增强做得够不够?随机裁剪、翻转、颜色抖动这些有没有上,如果增强太弱模型很容易过拟合到训练集的噪声上,loss就会卡在一个高位下不去。还有个容易忽略的点是标签是否干净,我之前碰到过类似情况,最后发现是数据集中混了一批错标样本,loss死活降不到1以下,清洗完数据立马就正常了。你可以先单独跑几十个batch,把预测结果和真实标签打印出来肉眼看看,如果是数据问题很快就能发现。要是数据没问题,那就检查一下预训练权重的加载方式,有些代码会不小心覆盖掉fc层,导致前面几层没被正确初始化。最后,1.8的loss对应着大概e的1.8次方分之一的有效概率,换算下来比随机猜(log10=2.3)好一点,但离收敛还差很远,别急着调模型结构,先把训练流程里这些细节捋一遍。
我之前也踩过类似的坑,ResNet18微调按理说不该这么拉胯。你先看看数据加载那块,是不是忘了做标准化,或者用了ImageNet的mean和std但图片本身没resize到224?预处理不对的话loss会卡得很难看。另外试试把学习率调小一个量级,比如1e-4,然后加个warmup,有时候预训练权重被大步长冲坏了也会这样。如果还不行,建议抽几张训练图出来可视化一下,确认标签没打错,我之前就碰到过数据文件夹名和类别对不上的情况。
1.8的loss卡住,先查下标签有没有错,我之前数据里混了错标,loss死活降不下去。
试试把学习率调到1e-4以下,顺便检查下数据加载有没有归一化,我之前就是栽在这上面。
我之前也踩过类似的坑,调了半天模型结果发现是数据加载的问题。你每类才300张,数据量确实不大,ResNet18预训练权重微调一般不会卡在1.8这么高的loss,建议先看一眼数据增强是不是太强了,或者标签有没有错位。另外你用的是默认的CrossEntropyLoss吗?有没有试过把学习率调低到1e-4以下,有时候优化器设置太激进也会导致loss下不去。还有一个排查思路:拿几十张训练样本过拟合一下,如果loss能降到接近0,那就说明模型没问题,大概率是数据或者训练策略的事。
这数据量对10类来说偏少,试试加些数据增强或换个更大的预训练模型,loss应该能下去。
我之前也遇到过类似情况,最后发现是数据加载那边出了问题,图片归一化的均值和标准差没对上预训练模型的,导致输入分布不对。你可以先检查下这个,顺便把学习率调小一个量级试试,比如从0.01降到0.001,有时候预训练微调lr太猛反而loss卡住。另外每类300张不算多,建议加些随机裁剪和翻转,但别加太强的色彩抖动,否则容易学偏。
跑过几个类似任务,loss在1.8附近卡住多半是优化器参数没配好,试试用AdamW加上cosine退火,别用SGD硬刚。验证acc只有50%的话,也可能是你的数据集里某些类别本身就很像,先看下混淆矩阵,是不是特定几类互相分不清。另外注意一下训练和验证的预处理流程是不是完全一致,比如resize尺寸差一点就会很影响结果。
我猜可能是预训练模型冻结了太多层?如果你只微调了最后的全连接,ResNet18前面的特征提取层没更新,那确实容易loss降不动。建议解冻后几层block,用较低学习率一起训练。数据方面,检查下有没有标签错误,我上次就是有几张图标错了,整个训练都受影响,花了半天才发现。
遇到loss卡在1.8这个值,我第一反应是学习率可能太大了,预训练权重微调的时候lr一般得设到1e-3以下,你试试降到5e-4或者1e-4,配合warmup看看。另外数据增强是不是太弱了?每类才300张,如果只是随机裁剪水平翻转,模型很容易过拟合到训练集的噪声上,建议加个RandAugment或MixUp试试。还有个小细节,检查下标签有没有错,10类300张图,偶尔会有标注不一致的情况,这个也会导致loss下不去。
先看下数据预处理和标签对不对,我之前就是label错位导致loss卡在2.3死活降不动。
每类就300张有点少,试试加数据增强或者换个更大的预训练模型,ResNet18对细粒度分类容易欠拟合。
看看你的学习率和数据增强设置,预训练模型微调一般用1e-4以下的lr,另外每类300张不算多,建议检查下类别分布和标签有没有错。
这种loss卡在1.8基本是学习率太大或者数据预处理和预训练时不一致,把图片resize和归一化参数对一下试试。
数据量不大但类别多,先看下是不是标签噪声或者类别不均衡,我上次就被这坑了。
我最近也踩过类似的坑,最后发现是数据加载时忘了做标准化,直接用ImageNet的归一化参数才正常。你可以先检查一下预处理是不是跟预训练权重匹配,这个影响挺大的。另外10类300张确实偏少,试试数据增强能不能把loss压下来,比如随机裁剪加水平翻转。还有个思路是只微调最后一层,先看特征提取器能不能work,再决定要不要解冻更多层。
先检查下数据预处理和标签对不对,我之前遇到过loss卡住是图片归一化搞错了。
1.8这个loss对10分类来说确实偏高,建议先跑几十步看看能不能过拟合到训练集上。
我之前也遇到过类似情况,调了好久发现是学习率太大,预训练权重微调的时候lr设成0.001很容易震荡,换成0.0001就好多了。你可以先试试把lr降一个量级,顺便加个warmup,loss应该能慢慢下来。另外10类300张每类不算多,数据增强做了吗?随机裁剪和翻转对收敛帮助挺大的。如果还不行,建议看看是不是类别不平衡,或者检查下数据加载有没有问题,比如标签错位这种低级错误。