梯度下降法

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梯度下降法是一个最优化算法,通常也称为最速下降法。最速下降法是求解无约束优化问题最简单和最古老的方法之一,虽然现在已经不具有实用性,但是许多有效算法都是以它为基础进行改进和修正而得到的。最速下降法是用负梯度方向为搜索方向的,最速下降法越接近目标值,步长越小,前进越慢。
🔍梯度下降法
梯度下降法(gradient descent)是一个最优化算法,通常也称为最速下降法。
📈递归性地逼近最小偏差模型
常用于机器学习和人工智能当中用来递归性地逼近最小偏差模型。
🔍梯度方向
梯度方向我们可以通过对函数求导得到,步长的确定比较麻烦,太大了的话可能会发散,太小收敛速度又太慢。
🔍线性搜索算法
一般确定步长的方法是由线性搜索算法来确定,即把下一个点的坐标ak+1看做是的函数,然后求满足f(ak+1)的最小值的 即可。
🔍梯度向量的幅值接近0
因为一般情况下,梯度向量为0的话说明是到了一个极值点,此时梯度的幅值也为0.而采用梯度下降算法进行最优化求解时,算法迭代的终止条件是梯度向量的幅值接近0即可,可以设置个非常小的常数阈值。



相关参考:

梯度下降的求解过程
顾名思义,梯度下降法的计算过程就是沿梯度下降的方向求解极小值(也可以沿梯度上升方向求解极大值)。其迭代公式为 ,其中 代表梯度负方向, 表示梯度方向上的搜索步长。梯度方向我们可以通过对函数求导得到,步长的确定比较麻烦,太大了的话可能会发散,太小收敛速度又太慢。一般确定步长的方法是由线性...

梯度下降法和共轭梯度法有何异同?
两者的区别:梯度下降法是沿着梯度的负方向最小化目标函数;共轭方向法是把x表示成相对于系数矩阵A共轭的一组基向量的线性组合,然后每次沿着共轭方向一维最小化目标函数。梯度下降法就是常说的最速下降法,考虑一个n维空间,我任意选取一个初始点,然后每次迭代的时候都以该点的负梯度方向(如果目标函数...

梯度下降法
本文主要是为了讲解 梯度下降法 的原理和实践,至于什么是梯度下降法,他能做什么,相信百度一下你就都知道了,所以下面进入正题 梯度下降法主要是用来求解某个方程的最小值,这里我们以 凹一元二次方程 为例。这里我们用到 matplotlib 和 numpy ,如果你对这两个库不了解也没关系,我们主要是...

梯度下降法的缺点
梯度下降法缺点如下:1,收敛速度慢 。梯度下降法在一阶收敛的优化算法,下降速度较慢。2,依赖梯度信息 。每次迭代都需要重新计算梯度,下降过程不稳定,如果目标函数是不可微的,那算法会直接失效。3,易受局部极值点影响 。如果目标函数不是凸函数而是含有多个极小值点的函数,从数学上讲,无论是局部...

最速梯度下降
梯度下降法实现简单,当目标函数是凸函数时,梯度下降法的解是全局解。一般情况下,其解不保证是全局最优解,梯度下降法的速度也未必是最快的。梯度下降法的优化思想是用当前位置负梯度方向作为搜索方向,因为该方向为当前位置的最快下降方向,所以也被称为是”最速下降法”。最速下降法越接近目标值,...

梯度下降法的步长到底怎么确定
梯度下降法的搜索方向顾名思义就是梯度方向,也就是当前点所在地形最陡峭的下降方向(你这个图里面只有左右两个方向)。步长的选择要看函数的性质,一般可导函数,只要步长足够小,则保证每次函数值都不会增加,此外:1. 如果函数可导,且函数的梯度满足李普希兹连续(常数为L),若以小于 的步长迭代,则能...

最小二乘法和梯度下降法的区别
而且求逆也会存在数值不稳定的情况 (比如对希尔伯特矩阵求逆就几乎是不可能的). 因而这样的计算方法有时不值得提倡.相比之下, 梯度下降法虽然有一些弊端, 迭代的次数可能也比较高, 但是相对来说计算量并不是特别大. 而且, 在最小二乘法这个问题上, 收敛性有保证. 故在大数据量的时候, 反而是梯度...

样本量较小的时候能否用梯度下降法求解多元线性回归?
可以使用梯度下降法求解多元线性回归,即使样本量较小。梯度下降法是一种迭代优化算法,它可以在不需要显式解析解的情况下求解最优参数。梯度下降法的计算复杂度和样本量的大小没有直接关系,而是和特征数目有关。因此,在特征较多的情况下,梯度下降法的计算量会增加,但样本量的影响较小。当样本量较...

梯度下降算法的正确步骤是什么?
1、用随机值初始化权重和偏差。2、把输入传入网络,得到输出值。3、计算预测值和真实值之间的误差。4、对每一个产生误差的神经元,调整相应的(权重)值以减小误差。5、重复迭代,直至得到网络权重的最佳值。梯度下降法,它是解析法中最古老的一种,其他解析方法或是它的变形,或是受它的启发而得到...

梯度下降——寻找那个最优解
在机器学习中,我们面对一个实际问题,收集了数据,建立了模型。接下来,就需要求解模型。即我们要取怎样的参数,才能使模型完成尽可能准确的预测呢?在求解机器学习算法的模型参数,即无约束优化问题时,我们最常用的方法之一,便是 梯度下降法 。如果坐标系内有两个点,此时,我们需要寻找一条直线将使得...

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    18459142798: 梯度下降和随机梯度下降之间的关键区别:1、标准梯度下降是在权值更新前对所有样例汇总误差,而随机梯度下降的权值是通过考查某个训练样例来更新的.2、在标准梯度下降中,权值更新的每一步对多个样例求和,需要更多的计算.3、标...

  • 孙迹5189: 最小二乘法和梯度下降法有哪些区别 -
    18459142798: 其实,在计算量方面,两者有很大的不同,因而在面对给定的问题时,可以有选择性的根据问题的性质选择两种方法中的一个.具体来说,1最小二乘法的矩阵公式是 ,这里的 A 是一个矩阵,b 是一个向量.如果有离散数据点,,而想要拟合的方...

  • 孙迹5189: 请问你知道梯度下降法和牛顿法吗? 我想知道为什么牛顿法下降的速度比梯度下降的快 -
    18459142798: 梯度法是从初值开始按照负梯度方向一步一步走,确定方向、确定步长、再确定方向、再确定步长......只顾眼前情况,大局观念差~ 牛顿法是令目标函数梯度等于零,直接解方程,求方向,目的就是一步就跨到最优解,只不过由于求解是近似的,导致这一步走得不太准,还需要在迭代,但是已经能说明目标观念很强了~

  • 孙迹5189: 梯度下降的简介 -
    18459142798: 梯度下降法(gradient descent)是一个最优化算法,通常也称为最速下降法. 常用于机器学习和人工智能当中用来递归性地逼近最小偏差模型.

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