De prestaties van op gradiënt gebaseerde parallellisatie en op ervaring gebaseerde parallellisatie kunnen worden vergeleken in termen van hun efficiëntie, schaalbaarheid en nauwkeurigheid. Hier zijn enkele belangrijke punten:
Op gradiënt gebaseerde parallellisatie
1. Efficiëntie: op gradiënten gebaseerde parallellisatie kan zeer efficiënt zijn als het probleem zeer geschikt is voor parallelle verwerking. Dit komt omdat de gradiëntberekening kan worden opgesplitst in kleinere taken die parallel kunnen worden uitgevoerd, waarbij gebruik wordt gemaakt van de rekenkracht van meerdere CPU-kernen of GPU's[1][4].
2. Schaalbaarheid: Op gradiënten gebaseerde parallellisatie kan goed worden geschaald met het aantal invoervariabelen, waardoor deze geschikt is voor grootschalige problemen. Er kan echter meer geheugen nodig zijn om tussenresultaten en gradiënten op te slaan, wat een beperking kan zijn bij zeer grote problemen[4].
3. Nauwkeurigheid: Op gradiënt gebaseerde parallellisatie kan een hoge nauwkeurigheid bieden als de gradiëntberekening nauwkeurig is. Het kan echter gevoelig zijn voor de keuze van het optimalisatie-algoritme en hyperparameters, die de convergentie van het optimalisatieproces kunnen beïnvloeden[1][4].
Op ervaring gebaseerde parallellisatie
1. Efficiëntie: op ervaring gebaseerde parallellisatie kan efficiënt zijn als het probleem gepaard gaat met het parallel verwerken van grote hoeveelheden gegevens. Dit komt omdat de ervaringsgegevens kunnen worden opgesplitst in kleinere stukjes die onafhankelijk kunnen worden verwerkt, waarbij gebruik wordt gemaakt van de rekenkracht van meerdere CPU-kernen of GPU's[3].
2. Schaalbaarheid: op ervaring gebaseerde parallellisatie kan goed worden geschaald met het aantal omgevingen of agenten, waardoor het geschikt is voor grootschalige leerproblemen. Er kan echter meer geheugen nodig zijn om de ervaringsgegevens op te slaan, wat een beperking kan zijn bij zeer grote problemen[3].
3. Nauwkeurigheid: Op ervaring gebaseerde parallellisatie kan een hoge nauwkeurigheid opleveren als de ervaringsgegevens representatief zijn voor het probleem. Het kan echter gevoelig zijn voor de keuze van de exploratiestrategie en hyperparameters, die de afweging tussen exploratie en exploitatie kunnen beïnvloeden[3].
Vergelijking
1. Parallisatie: op gradiënten gebaseerde parallellisatie is geschikter voor problemen waarbij complexe berekeningen betrokken zijn, zoals training van neurale netwerken. Op ervaring gebaseerde parallellisatie is geschikter voor problemen waarbij grote hoeveelheden gegevens parallel worden verwerkt, zoals versterkend leren.
2. Geheugengebruik: Op gradiënten gebaseerde parallellisatie vereist doorgaans meer geheugen om tussenresultaten en gradiënten op te slaan. Op ervaring gebaseerde parallellisatie vereist doorgaans meer geheugen om de ervaringsgegevens op te slaan.
3. Nauwkeurigheid: Op gradiënt gebaseerde parallellisatie kan een hoge nauwkeurigheid bieden als de gradiëntberekening nauwkeurig is. Op ervaring gebaseerde parallellisatie kan een hoge nauwkeurigheid bieden als de ervaringsgegevens representatief zijn voor het probleem.
Samenvattend hangt de keuze tussen op gradiënt gebaseerde parallellisatie en op ervaring gebaseerde parallellisatie af van het specifieke probleem en de vereisten. Op gradiënt gebaseerde parallellisatie is geschikter voor complexe berekeningen, terwijl op ervaring gebaseerde parallellisatie geschikter is voor het parallel verwerken van grote hoeveelheden gegevens.
Citaties:[1] https://shashank-ojha.github.io/ParallelGradientDescent/
[2] https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-parallel-gradient-algorithms-We-compare-parallel-gradient-algorithms-for_fig4_286513299
[3] https://blog.salesforceairesearch.com/warpdrive-fast-rl-on-a-gpu/
[4] https://topfarm.pages.windenergy.dtu.dk/PyWake/notebooks/gradients_parallellization.html
[5] https://stackoverflow.com/questions/51725932/tensorflow-openai-gym-keras-rl-performance-issue-on-basic-reinforcement-learni