DpsgdOptimizer

DpsgdOptimizer

class paddle.fluid.optimizer.DpsgdOptimizer(learning_rate=0.001, clip=0.9, batch_size=0.999, sigma=1e-8)[源代码]

Dpsgd优化器是参考CCS16论文《Deep Learning with Differential Privacy》相关内容实现的。

其参数更新的计算公式如下:

参数：
- learning_rate (float|Variable，可选) - 学习率，用于参数更新的计算。可以是一个浮点型值或者一个值为浮点型的Variable，默认值为0.001
- clip (float，可选) - 裁剪梯度的L2正则项值的阈值下界，若梯度L2正则项值小于clip，则取clip作为梯度L2正则项值，默认值为0.9
- batch_size (float，可选) - 每个batch训练的样本数，默认值为0.999
- sigma (float，可选) - 参数更新时，会在梯度后添加一个满足高斯分布的噪声。此为高斯噪声的方差，默认值为1e-08

注解

目前 DpsgdOptimizer 不支持 Sparse Parameter Optimization（稀疏参数优化）。

代码示例：

import paddle.fluid as fluid
import numpy
 
# First create the Executor.
place = fluid.CPUPlace() # fluid.CUDAPlace(0)
exe = fluid.Executor(place)
 
train_program = fluid.Program()
startup_program = fluid.Program()
with fluid.program_guard(train_program, startup_program):
  data = fluid.layers.data(name='X', shape=[1], dtype='float32')
  hidden = fluid.layers.fc(input=data, size=10)
  loss = fluid.layers.mean(hidden)
  optimizer = fluid.optimizer.Dpsgd(learning_rate=0.01, clip=10.0, batch_size=16.0, sigma=1.0)
  optimizer.minimize(loss)
 
# Run the startup program once and only once.
exe.run(startup_program)
 
x = numpy.random.random(size=(10, 1)).astype('float32')
outs = exe.run(program=train_program,
            feed={'X': x},
             fetch_list=[loss.name])

minimize(loss, startup_program=None, parameter_list=None, no_grad_set=None, grad_clip=None)

为网络添加反向计算过程，并根据反向计算所得的梯度，更新parameter_list中的Parameters，最小化网络损失值loss。

参数：
- loss (Variable) – 需要最小化的损失值变量
- startup_program (Program，可选) – 用于初始化parameter_list中参数的 Program ，默认值为None，此时将使用 default_startup_program
- parameter_list (list，可选) – 待更新的Parameter或者Parameter.name组成的列表，默认值为None，此时将更新所有的Parameter
- no_grad_set (set，可选) – 不需要更新的Parameter或者Parameter.name组成集合，默认值为None
- grad_clip (GradClipBase，可选) – 梯度裁剪的策略，静态图模式不需要使用本参数，当前本参数只支持在dygraph模式下的梯度裁剪，未来本参数可能会调整，默认值为None

返回： (optimize_ops, params_grads)，数据类型为(list, list)，其中optimize_ops是minimize接口为网络添加的OP列表，params_grads是一个由(param, grad)变量对组成的列表，param是Parameter，grad是该Parameter对应的梯度值

代码示例：

import numpy
import paddle.fluid as fluid
 
data = fluid.layers.data(name='X', shape=[1], dtype='float32')
hidden = fluid.layers.fc(input=data, size=10)
loss = fluid.layers.mean(hidden)
adam = fluid.optimizer.Dpsgd(learning_rate=0.2)
adam.minimize(loss)
 
place = fluid.CPUPlace() # fluid.CUDAPlace(0)
exe = fluid.Executor(place)
 
x = numpy.random.random(size=(10, 1)).astype('float32')
exe.run(fluid.default_startup_program())
outs = exe.run(program=fluid.default_main_program(),
               feed={'X': x},
               fetch_list=[loss.name])