【学术人生】李沐：用随机梯度下降来优化人生

当你初入江湖，迷茫不知道该干什么的时候，不妨去模仿前人是如何进行科研的，并从中归纳出最适合自己的道路。为此，我们推出“学术人生”专栏，介绍科研的方法与经验，为你的科研学习提供帮助，敬请关注。

来源：知乎—李沐

地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/414009313

01

要有目标

你需要有目标。短的也好，长的也好。认真定下的也好，别人那里捡的也好。就跟随机梯度下降需要有个目标函数一样。

02

目标要大

不管是人生目标还是目标函数，你最好不要知道最后可以走到哪里。如果你知道，那么你的目标就太简单了，可能是个凸函数。你可以在一开始的时候给自己一些小目标，例如期末考个80分，训练一个线性模型。但接下来得有更大的目标，财富自由也好，100亿参数的变形金刚也好，得足够一颗赛艇。

03

坚持走

不管你的目标多复杂，随机梯度下降都是最简单的。每一次你找一个大概还行的方向（梯度），然后迈一步（下降）。两个核心要素是方向和步子的长短。但最重要的是你得一直走下去，能多走几步就多走几步。

04

痛苦的卷

每一步里你都在试图改变你自己或者你的模型参数。改变带来痛苦。但没有改变就没有进步。你过得很痛苦不代表在朝着目标走，因为你可能走反了。但过得很舒服那一定在原地踏步。需要时刻跟自己作对。

05

可以躺平

你用你内心的激情来迈步子。步子太小走不动，步子太长容易过早消耗掉了激情。周期性的调大调小步长效果挺好。所以你可以时不时休息休息。

06

四处看看

每一步走的方向是你对世界的认识。如果你探索的世界不怎么变化，那么要么你的目标太简单，要么你困在你的舒适区了。随机梯度下降的第一个词是随机，就是你需要四处走走，看过很多地方，做些错误的决定，这样你可以在前期迈过一些不是很好的舒适区。

07

快也是慢

你没有必要特意去追求找到最好的方向和最合适的步子。你身边当然会有幸运之子，他们每一步都在别人前面。但经验告诉我们，随机梯度下降前期进度太快，后期可能乏力。就是说你过早的找到一个舒适区，忘了世界有多大。所以你不要急，前面徘徊一段时间不是坏事。成名无需太早。

08

赢在起点

起点当然重要。如果你在终点附近起步，可以少走很多路。而且终点附近的路都比较平，走着舒服。当你发现别人不如你的时候，看看自己站在哪里。可能你就是运气很好，赢在了起跑线。如果你跟别人在同一起跑线，不见得你能做更好。

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很远也能到达

如果你是在随机起点，那么做好准备前面的路会非常不平坦。越远离终点，越人迹罕见。四处都是悬崖。但随机梯度下降告诉我们，不管起点在哪里，最后得到的解都差不多。当然这个前提是你得一直按照梯度的方向走下去。如果中间梯度炸掉了，那么你随机一个起点，调整步子节奏，重新来。

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独一无二

也许大家有着差不多的目标，在差不多的时间毕业买房结婚生娃。但每一步里，每个人内心中看到的世界都不一样，导致走的路不一样。你如果跑多次随机梯度下降，在各个时间点的目标函数值可能都差不多，但每次的参数千差万别。不会有人关心你每次训练出来的模型里面参数具体是什么值，除了你自己。

11

简单最好

当然有比随机梯度下降更复杂的算法。他们想每一步看想更远更准，想步子迈最大。但如果你的目标很复杂，简单的随机梯度下降反而效果最好。深度学习里大家都用它。关注当前，每次抬头瞄一眼世界，快速做个决定，然后迈一小步。小步快跑。只要你有目标，不要停，就能到达。

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