梯度下降法及其Python实现 基本介绍 梯度下降法(gradient descent),又名最速下降法(steepest descent)是求解无约束最优化问题最常用的方法,它是一种迭代方法,每一步主要的操作是求解目标函数的梯度向量,将当前位置的负梯度方向作为搜索方向。 梯度下降法特点:越接近目标值,步长越小,下降速度越慢。 下面将通过公式来说明梯度下降法。 建立模型为拟合函数h(θ) : 接下来的目标是将该函数通过样本的拟合出来,得到最佳的函数模型。因此构建损失函数J(θ)(目的是通过求解minJ(θ)
梯度下降算法是一个很基本的算法,在机器学习和优化中有着非常重要的作用,本文首先介绍了梯度下降的基本概念,然后使用Python实现了一个基本的梯度下降算法。梯度下降有很多的变种,本文只介绍最基础的梯度下
1 梯度下降法(Gradient Descent)1.1 批量梯度下降法(Batch Gradient Descent)1.2 随机梯度下降法(Stochastic Gradient Descent)1.3 mini-batch 梯度下降法(Mini-Batch Gradient Descent)1.4 存在的问题2 梯度下降优化算法2.1 Momentun动量梯度下降法2.2 Nesterov accelerated gradient(NAG)2.3 自适应学习率算法(Adagrad)2.4 均方根传递算法(Root Mean Square prop,RMSprop)2.5 自适应增量算法(Adadelta)2.6 适应性矩估计算法(Adam)
梯度下降(Gradient Descent)是一种在机器学习和深度学习中广泛应用的优化算法。该算法的核心思想非常直观:找到一个函数的局部最小值(或最大值)通过不断地沿着该函数的梯度(gradient)方向更新参数。
在求解机器学习算法的模型参数,即无约束优化问题时,梯度下降(Gradient Descent) 是最常采用的方法之一,另一种常用的方法是最小二乘法。
相同 1.本质相同:两种方法都是在给定已知数据(independent & dependent variables)的前提下对dependent variables算出出一个一般性的估值函数。然后对给定新数据的dependent variables进行估算。 2.目标相同:都是在已知数据的框架内,使得估算值与实际值的总平方差尽量更小(事实上未必一定要使用平方),估算值与实际值的总平方差的公式为:
机器学习中大部分都是优化问题,大多数的优化问题都可以使用梯度下降/上升法处理,所以,搞清楚梯度算法就非常重要。
梯度下降(gradient descent)在机器学习中应用十分的广泛,不论是在线性回归还是Logistic回归中,它的主要目的是通过迭代找到目标函数的最小值,或者收敛到最小值。 本文将从一个下山的场景开始,先提出梯度下降算法的基本思想,进而从数学上解释梯度下降算法的原理,解释为什么要用梯度,最后实现一个简单的梯度下降算法的实例!
本文介绍了梯度下降算法的起源、批量梯度下降、随机梯度下降和小批量梯度下降,以及它们在机器学习中的重要性。通过这些算法,可以优化模型权系数,从而提高模型的性能。
專 欄 ❈ ZZR,Python中文社区专栏作者,OpenStack工程师,曾经的NLP研究者。主要兴趣方向:OpenStack、Python爬虫、Python数据分析。 Blog:http://skydream.me/ CSDN:http://blog.csdn.net/titan0427/article/details/50365480 ❈—— 1. 背景 文章的背景取自An Introduction to Gradient Descent and Linear Regression
看过好几篇关于梯度下降的算法,也就下面这篇讲的比较明白,原文:https://www.jianshu.com/p/c7e642877b0e?utmcampaign=haruki&utmcontent=
在这篇文章中,我将用数学解释逻辑回归,介绍逻辑回归、sigmoid函数以及最大似然估计三者之间的关系。然后使用python中的梯度下降实现一个逻辑回归示例。本文主要包括五个问题:
本文将从一个下山的场景开始,先提出梯度下降算法的基本思想,进而从数学上解释梯度下降算法的原理,最后实现一个简单的梯度下降算法的实例!
我们同时可以假设这座山最陡峭的地方是无法通过肉眼立马观察出来的,而是需要一个复杂的工具来测量,同时,这个人此时正好拥有测量出最陡峭方向的能力。所以,此人每走一段距离,都需要一段时间来测量所在位置最陡峭的方向,这是比较耗时的。那么为了在太阳下山之前到达山底,就要尽可能的减少测量方向的次数。这是一个两难的选择,如果测量的频繁,可以保证下山的方向是绝对正确的,但又非常耗时,如果测量的过少,又有偏离轨道的风险。所以需要找到一个合适的测量方向的频率,来确保下山的方向不错误,同时又不至于耗时太多!
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logistic回归:从生产到使用【下:生产篇】 上篇介绍了logistic模型的原理,如果你只是想使用它,而不需要知道它的生产过程,即拟合方法及编程实现,那么上篇就足够了。如果你想知道它的上游生产,那么请继续。 本篇着重剖析logistic模型的内部生产流程、以及每一个流程的工作原理,暴力拆解。 上下两篇的大纲如下: 【上篇:使用篇】 1. Logistic回归模型的基本形式 2. logistic回归的意义 (1)优势 (2)优势比 (3)预测意义 3. 多分类变量的logistic回归 (1)
梯度下降法并不是下降最快的方向,它只是目标函数在当前的点的切平面(当然高维问题不能叫平面)上下降最快的方向。
前几天飞扬博士更新了一篇算法文章,关于softmax regression的,它是logistic模型的扩展,因此要是能有些logistic regression的底子就看起来非常容易,因此在发softmax regression之前,重新复习一下logistic模型。 一句话介绍: logistic regression,它用回归模型的形式来预测某种事物的可能性,并且使用优势(Odds)来考察“某事物发生的可能性大小”。 上篇介绍了logistic模型的原理,如果你只是想使用它,而不需要知道它的生产过程,
还是利用房价模型的例子,增加了更多的特征,比如:房间楼层、房间数量、地理位置等,构成了一个含有多个变量的模型
前 言 无论是要解决现实生活中的难题,还是要创建一款新的软件产品,我们最终的目标都是使其达到最优状态。作为一名计算机科学专业的学生,我经常需要优化各种代码,以便提高其整体的运行速度。 一般情况下,最优状态会伴随问题的最佳解决方案。如果阅读近期发表的关于优化问题的文章的话,你会发现,优化问题在现实生活中扮演着非常重要的作用。 机器学习中的优化问题与我们刚刚提到的内容有些许不同。通常情况下,在优化的过程中,我们非常清楚数据的状态,也知道我们想要优化哪些区域。但是,在机器学习中,我们本就对“新数据”一无所知,更不
本篇文章向大家介绍梯度下降(Gradient Descent)这一特殊的优化技术,我们在机器学习中会频繁用到。 前言 无论是要解决现实生活中的难题,还是要创建一款新的软件产品,我们最终的目标都是使其达到最优状态。作为一名计算机科学专业的学生,我经常需要优化各种代码,以便提高其整体的运行速度。 一般情况下,最优状态会伴随问题的最佳解决方案。如果阅读近期发表的关于优化问题的文章的话,你会发现,优化问题在现实生活中扮演着非常重要的作用。 机器学习中的优化问题与我们刚刚提到的内容有些许不同。通常情况下,在优化的
1 梯度 1.1 定义 梯度:是一个矢量,其方向上的方向导数最大,其大小正好是此最大方向导数。 关于梯度的更多介绍请看:如何直观形象的理解方向导数与梯度以及它们之间的关系? 1.2 计算 一个
梯度下降,依照所给数据,判断函数,随机给一个初值w,之后通过不断更改,一步步接近原函数的方法。更改的过程也就是根据梯度不断修改w的过程。
01 前言 梯度下降法(Gradient Descent)是机器学习中最常用的优化方法之一,常用来求解目标函数的极值。 其基本原理非常简单:沿着目标函数梯度下降的方向搜索极小值(也可以沿着梯度上升的方向搜索极大值)。 但是如何调整搜索的步长(也叫学习率,Learning Rate)、如何加快收敛速度以及如何防止搜索时发生震荡却是一门值得深究的学问。 在上篇文章《梯度下降法快速教程 | 第一章:Python简易实现以及对学习率的探讨》中我们简单分析了学习率大小对搜索过程的影响,发现: 学习率较小时,收敛到极值
模型的算法就是为了通过模型学习,使得训练集的输入获得的实际输出与理想输出尽可能相近。极大似然函数的本质就是衡量在某个参数下,样本整体估计和真实情况一样的概率,交叉熵函数的本质是衡量样本预测值与真实值之间的差距,差距越大代表越不相似
在当今的科技领域,机器学习作为推动创新的核心动力之一,其影响力遍布于自动驾驶、推荐系统、医疗诊断等多个重要领域。而在机器学习的众多算法中,梯度下降法作为一种基础而强大的优化技术,几乎贯穿了所有监督学习模型的训练过程。本文旨在深入探讨梯度下降法的理论基础、不同变体及其在实际应用中的实现细节,通过代码示例加深理解,并从笔者视角出发,评价其优势与局限。
Pytorchtask·1——PyTorch的基本概念1. 什么是PyTorch,为什么选择PyTorch2. 配置Python环境3. 准备Python管理器4. Pytroch的安装5.PyTorch基础概念6. 通用代码实现流程(实现一个深度学习的代码流程)
前言 梯度下降法(Gradient Descent)是机器学习中最常用的优化方法之一,常用来求解目标函数的极值。 其基本原理非常简单:沿着目标函数梯度下降的方向搜索极小值(也可以沿着梯度上升的方向搜索极大值)。 但是如何调整搜索的步长(也叫学习率,Learning Rate)、如何加快收敛速度以及如何防止搜索时发生震荡却是一门值得深究的学问。接下来本文将分析第一个问题:学习率的大小对搜索过程的影响。全部源代码可在本人的GitHub:monitor1379(https://github.com/monitor
梯度下降法(gradient descent)是一种常用的一阶(first-order)优化方法,是求解无约束优化问题最简单、最经典的方法之一。
梯度下降法作为机器学习中较常使用的优化算法,其有着三种不同的形式:批量梯度下降(Batch Gradient Descent)、随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent)以及小批量梯度下降(Mini-Batch Gradient Descent)。其中小批量梯度下降法也常用在深度学习中进行模型的训练。接下来,我们将对这三种不同的梯度下降法进行理解。 为了便于理解,这里我们将使用只含有一个特征的线性回归来展开。
梯度下降是数据科学的基础,无论是深度学习还是机器学习。对梯度下降原理的深入了解一定会对你今后的工作有所帮助。
本系列是《玩转机器学习教程》一个整理的视频笔记。本小节主要介绍模拟实现梯度下降算法。
随机梯度下降是训练深度学习模型的主要方法。
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前言:本篇文章用讲解+实战的形式,浅显易懂讲解“梯度下降”,拥有高中数学知识即可看懂。
梯度下降法(Gradient descent)是一个一阶最优化算法,通常也称为最速下降法。 要使用梯度下降法找到一个函数的局部极小值,必须向函数上当前点对应梯度(或者是近似梯度)的反方向的规定步长距离点进行迭代搜索。如果相反地向梯度正方向迭代进行搜索,则会接近函数的局部极大值点;这个过程则被称为梯度上升法。 本文将从最优化问题谈起,回顾导数与梯度的概念,引出梯度下降的数据推导;概括三种梯度下降方法的优缺点,并用Python实现梯度下降(附源码)。 1 最优化问题 最优化问题是求解函数极值的问题,包括极大值和
调好参数的 mini-batch 梯度下降,通常优于梯度下降或随机梯度下降(特别是当训练集很大时)
吴恩达(Andrew Ng),毫无疑问,是全球人工智能(AI)领域的大 IP!然而,吴恩达从最早的 CS229,到后来的 deeplearning.ai 深度学习专项课程,还有其它 AI 资源,大神发布的 AI 知名课程和资料非常多。
通过前导博文的学习,想必大家对于梯度下降也有所掌握了,其中在 【AI】浅谈梯度下降算法(实战篇) 博文中有粗略的提到过梯度下降的三大家族,本博文将结合代码实现来细细讲解;
作者:SUNIL RAY 编译:Bot 编者按:当你面对一个新概念时,你会怎么学习和实践它?是耗费大量时间学习整个理论,掌握背后的算法、数学、假设、局限再亲身实践,还是从最简单的基础开始,通过具体项目解决一个个难题来提高你对它的整体把握?在这系列文章中,论智将采用第二种方法和读者一起从头理解机器学习。 “从零学习”系列第一篇从Python和R理解和编码神经网络来自Analytics Vidhya博主、印度资深数据科学开发人员SUNIL RAY。 本文将围绕神经网络构建的基础知识展开,并集中讨论网络的应用方式
线性回归和梯度下降模型 概要 本文主要讲解线性回归模型的原理,并以python和paddlepaddle为例讲解怎么实现一个线性回归模型,并用matplotlib画出训练后的效果。 线性回归 机器学
对于,线性回归问题,上一篇我们用的是最小二乘法,很多人听到这个,或许会说:天杀的最小二乘法,因为很多人对它太敏感了。是的,从小到大,天天最小二乘法,能不能来点新花样。这里就用数学算法——梯度下降,来解决,寻优问题。
大数据 上一节说到,大多的AI问题,会有很多个变量,这里深入的解释一下这个问题。 比如说某个网站要做用户行为分析,从而指导网站建设的改进。通常而言如果没有行为分析,并不需要采集用户太多的数据。 比如用户注册,最少只需要用户名、用户密码就够了。随后比如为了当用户过生日的时候,自动给用户发送一封贺卡(潜台词,我们可能需要给用户推送广告),我们再增加两项生日日期和邮箱地址。再下来国家规定网站注册必须实名制,我们可能又增加了用户姓名和身份证号码,可能还需要增加用户手机号码,用于同移动通信部门打通,验证用户实名制
版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。python版本为python3,实例都是经过实际验证。 https://blog.csdn.net/jinxiaonian11/article/details/83141916
本文实例为大家分享了python实现梯度下降算法的具体代码,供大家参考,具体内容如下
前言 梯度下降法(Gradient Descent)是机器学习中最常用的优化方法之一,常用来求解目标函数的极值。 其基本原理非常简单:沿着目标函数梯度下降的方向搜索极小值(也可以沿着梯度上升的方向搜索极大值)。 但是如何调整搜索的步长(也叫学习率,Learning Rate)、如何加快收敛速度以及如何防止搜索时发生震荡却是一门值得深究的学问。 上两篇文章《梯度下降法快速教程 | 第一章:Python简易实现以及对学习率的探讨》与《梯度下降法快速教程 | 第二章:冲量(momentum)的原理与Python实
梯度是一个与函数相切的向量,指向此函数最大增量的方向。 函数在局部最大值或最小值处梯度为零。 在数学中,梯度被定义为函数的偏导数。 例如,我们有一个函数:
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