先把你现在的理解确认一下,然后再给一个可以直接用的配方。
1. 先统一一下概念:在你这个场景下 effective_epochs 怎么算
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batch_size="auto"默认含义:一批里的原子总数 ≥ 32。 -
你的每个结构本身原子数都 >32 ⇒ 每个 batch 只含 1 frame ⇒
batch_size(按 frame 算) = 1 -
DeePMD 里
stop_batch就是训练用的总 batch 数(SGD 步数)。
所以在你的 case:
你说的
“所以 stop_batch/Nframes = effective_epochs”
在 batch_size=1 的前提下是对的。
2. DeepMD 社区实际怎么用 stop_batch?
从官方示例和 paper 可以看出典型量级:
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原始 DeePMD JCP 文章中示例:batch_size=4、
stop_batch = 1e6; -
官方教程里也给
stop_batch = 1e6, batch_size=1的示例,另一种是stop_batch = 5e5, batch_size="auto"。 -
DeePMD GitHub 讨论区很多 DP-GEN 输入都是
stop_batch = 4e5–5e5,配合decay_steps ~ 2.5e3–4e3; -
也有 maintainer 明说:如果训练没收敛,就加大 stop_batch,并相应调大 decay_steps,保证最终学习率在 1e-8 量级。
没有人给一个“圣经级”的固定公式,但大家的 implicit pattern 基本是:
-
小数据库(几千帧) →
stop_batch ~ 1e6; -
大数据库(上百万帧) →
stop_batch往往做到几百万。
也就是说,effective_epochs 绝对不会搞到 100 那么夸张,更多是“几到十几遍”。
3. 实用配方:给你一个按 N_frames 选 stop_batch 的规则
你未来的场景:
-
数据都 >32 原子 ⇒ batch_size=1;
-
所以你真正要决定的是 N_eff = stop_batch / N_frames。
结合 DeePMD 社区习惯 + SGD 收敛的常识,我建议你按数据量分段来选:
3.1 经验建议(给你一个表,直接照着用)
这里 N_frames 是训练集帧数(去掉验证/测试后的):
| N_frames 量级 | 推荐 effective_epochs N_eff | 对应 stop_batch ≈ N_eff × N_frames |
|---|---|---|
| 1e3 – 1e4 | 50 – 100 | 5e4 – 1e6 |
| 1e4 – 1e5 | 20 – 50 | 2e5 – 5e6 |
| 1e5 – 1e6 | 10 – 20 | 1e6 – 2e7 |
| ≥ 1e6 | 5 – 10 | 5e6 – 1e7 |
解释一下逻辑:
-
数据少(比如 1e3–1e4 帧)
每一帧信息有限 + 相关性高 ⇒ 需要多遍来“榨干”信息 ⇒ N_eff 可以到几十甚至上百。 -
数据大(1e5–1e6)
每遍已经看到很多不同构型了,再扫很多遍收益递减 ⇒ 10–20 遍就很够。 -
非常大(≥1e6)
你再翻几十遍更多是浪费时间 ⇒ 5–10 遍通常就够了。
你的这个项目:
N_frames ≈ 1e6,stop_batch = 8e6 ⇒ N_eff ≈ 8
直接落在 “≥1e6 → 5–10 遍” 这个推荐区间里,其实是挺合理的。
4. 结合学习率日程一起定(非常关键但常被忽略)
你现在的学习率设置类似:
"learning_rate": {
"type": "exp",
"start_lr": 0.001,
"stop_lr": 3.5e-8,
"decay_steps": 4000
}
DeepMD 文档里写得很清楚,学习率是按 batch 数衰减的。
经验规则:
当你把
stop_batch乘以 k 时,
最好也把decay_steps乘以 k,
保证在训练结束时,学习率能从 start_lr 抽到底到 stop_lr 这个量级。
比如:
-
原来:
stop_batch=1e6, decay_steps=4e3; -
你想练更久:
stop_batch=8e6; -
那就同步改:
decay_steps = 8 × 4e3 = 3.2e4左右。
否则会发生两种极端情况之一:
-
stop_batch 很大,但 decay_steps 太小
→ 学习率早早就跌到很低,后面几百万步几乎在“白跑”。 -
stop_batch 很小,但 decay_steps 太大
→ 训练结束时学习率还很高,模型没充分收敛,loss 还能继续明显下降。
所以实际流程应该是:
-
先根据 N_frames 挑一个目标 N_eff(比如 1e6 帧就选 8–10);
-
算出
stop_batch = N_eff × N_frames; -
再根据想要的衰减速度,把
decay_steps设成stop_batch / (100–200)这种量级,让学习率在训练的后 1/3 左右已经接近 stop_lr。
5. 给你一个“可直接照抄”的公式版总结
-
训练后看三样东西:
-
lcurve.out里 train / valid loss 是否在后 20–30% 的步数基本平了; -
物性指标(能量、力 RMSE)是否达到目标;
-
MD 测试(EOS、扩散、结构因子等)是否稳定。
如果还在掉,就再把stop_batch×2,同步放大decay_steps。
-
6. 回到你自己这个 case
假设:
根据上面规则:“≥1e6 帧 → 5–10 遍比较合适”,你现在这个选择 其实是一个挺合理的中间值,完全不需要因为「之前听到 80–120」就怀疑自己。
如果你以后有:
-
更大的数据库(>3e6 帧)
→ 你甚至可以把 N_eff 降到 3–5,stop_batch ~ 1e7就够。 -
更小的数据库(比如 5e4 帧)
→ 建议 N_eff 拉到 20 左右,stop_batch ~ 1e6。
如果你愿意,把你几套不同体系的 N_frames 数量告诉我,我可以按上面规则给你列一张“推荐 stop_batch + decay_steps + 预计训练时间”的表,顺便帮你设计一份通用的 DP 训练模板,以后每个项目只要填数据路径和帧数就能自动出一套合理的超参数。
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