目录一、什么是梯度下降法?二、梯度下降法的一般求解步骤三、在Excel里用牛顿法、或者梯度下降法求解的近似根四、线性回归问题求解1、最小二乘法2、梯度下降一、什么是梯度下降法?梯度下降是迭代法的一种,可以用于求解最小二乘问题(线性和非线性都可以)。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。在求解
转载 2024-04-15 12:20:48
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Jacobian矩阵 梯度矩阵 矩阵偏导与微分 常见公式矩阵求导是机器学习中常见的运算方法,研究对象包括标量矩阵,求导分为标量矩阵求导,矩阵求导。 根据个人理解和经验,机器学习中的优化目标一般是一个由向量或矩阵运算得到的标量,因此应该重点关注标量对向量和矩阵的求导。 本文总结了矩阵求导的定义和常见公式,主要内容来自张贤达《矩阵分析与应用(第二版)》的第三章。Jacobian矩阵矩阵导数可以理解成实
梯度下降的概念梯度下降是迭代法的一种,可以用于求解最小二乘问题(线性和非线性都可以)。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。在求解损失函数的最小值时,可以通过梯度下降法来一步步的迭代求解,得到最小化的损失函数和模型参数值。简介梯度:对于可微的数量场,以为分量的向量场称为f的梯度或斜量。 梯度
出的蛮有意思的题目7-1 矩阵乘法及其梯度 (20 分)矩阵乘法大家都不陌生,给定维度分别为m×n和n×p的两个矩阵A和B,其乘积可以表示C=A×B,C的维度为m×p,其中的元素可以表示为Ci,j=∑k=0n−1Ai,kBk,j。如果我们将矩阵A看作自变量,矩阵乘法可以看做是一个Rm×n↦Rm×p的函数,对于其中每一项Ai,j,它仅参与了形成矩阵C中第i行的运算,我们可以将其详
转载 2024-03-18 19:52:10
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题目一:用梯度下降法求得y=(x-2.5)²+3的最小值点        我们首先给出公式:X = X - α * grad,接下来,我将从两个方面对梯度下降进行讲解(1)什么是梯度下降?        在二元一次方程中,如何让计算机求解出最小值呢,梯度下降法就可以解决
1.对梯度下降法概念的理解:在求解机器学习的算法的模型参数,即无约束优化问题时,梯度下降(Gradient Descent)是最常采用的算法之一,另一种常用的方法是最小二乘法。这里就对梯度下降法做一个完整的总结。2.梯度:在微积分里面,对多元函数的参数求∂偏导数,把求得的各个参数的偏导数以向量的形式写出来,就是梯度。比如函数f(x,y),分别对x,y求偏导数,求得的梯度向量就是(∂f/∂x,&nb
理解六:分块矩阵的初等变换实际计算中,二阶分块矩阵的初等变换是用得最多的,它是二阶矩阵初等变换的直接推广。我们定义如下:这很有用,我们将会在机器学习中的最小二乘法中看到。这实际是降阶公式。这是如何想到的呢?这是凑巧的吗?实际上,如果我们要想降阶的话,很自然的想到,|A|=|K|.|A|,其中,|K|=1,A,K为二阶矩阵,更特殊的,我们希望,K=|1,0;x,1|(记成这样),A=|a,b;c,d
前面我们介绍过图像的梯度,其定义是根据微积分的定义在二维离散函数中推导出来的。但是,我们需要理解,梯度只是一个工具,方法,核心目的是得到像素点与其相邻像素的灰度值变化情况,并通过这种变化来增强图像。这种原始定义的梯度只是这种灰度值变化情况的度量工具。我们再回顾一下,假设某像素与其8领域用如下矩阵表示: 那么,根据图像梯度的定义:  gx = z8 - z5  gy =
相关概念如何求图像的梯度?求图像的梯度,一般是对灰度图像或者彩色图像进行操作。数字图像就是离散的点值谱,也可以叫二维离散函数。图像的梯度就是这个二维离散函数的求导。 导数(Derivative)是微积分中的重要基础概念。在百度百科里面是这样解释的:当函数y=f(x)的自变量X在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在
前言梯度下降法(gradient descent)是求解无约束最优化问题的一种最常用的方法,它是一种迭代算法,每一步需要求解目标函数的梯度向量。问题抽象是上具有一阶连续偏导数的函数,要求解的无约束问题是:, 其中表示目标函数的极小值点关键概念迭代:选取适当初始值,不断迭代更新的 值,直至收敛梯度下降:负梯度方向是使函数值下降最快的方向,我们在迭代的每一步都以负梯度方向更新的值收敛:给定一个精度,在
上一篇我们实现了使用梯度下降法的自适应线性神经元,这个方法会使用所有的训练样本来对权重向量进行更新,也可以称之为批量梯度下降(batch gradient descent)。假设现在我们数据集中拥有大量的样本,比如百万条样本,那么如果我们现在使用批量梯度下降来训练模型,每更新一次权重向量,我们都要使用百万条样本,训练时间很长,效率很低,我们能不能找到一种方法,既能使用梯度下降法,但是又不要每次更新
              在学习线性回归的时候很多课程都会讲到用梯度下降法求解参数,对于梯度下降算法怎么求出这个解讲的较少,自己实现一遍算法比较有助于理解算法,也能注意到比较细节的东西。具体的数学推导可以参照这一篇博客一、       首
算法介绍:梯度下降算法是一种利用一次导数信息求取目标函数极值的方法,也是目前应用最为广泛的局部优化算法之一。其具有实现简单、容易迁移、收敛速度较快的特征。在求解过程中,从预设的种子点开始,根据梯度信息逐步迭代更新,使得种子点逐渐向目标函数的极小值点移动,最终到达目标函数的极小值点。注意,沿梯度正向移动,将获取目标函数局部极大值(梯度上升算法);沿梯度反向移动,将获取目标函数局部极小值(梯度下降算法
转载 2023-06-21 22:27:41
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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
        有了前面知识的铺垫,现在来做一个总结,利用随机梯度下降法来实现MNIST数据集的手写识别,关于MNIST的详细介绍,可以参考我的前面两篇文章 MNIST数据集手写数字识别(一),MNIST数据集手写数字识别(二),详细介绍了这个数据集的应用。     &
原文链接:http://ihoge.cn/2018/GradientDescent.html最近在看机器学习相关的基础算法原理,意外发现一个大神的分享网页,简洁并且语言精炼,思路很清楚,仔细研究会对算法原理有新的理解,另外还有代码分享,可以手码.引言李航老师在《统计学习方法》中将机器学习的三要素总结为:模型、策略和算法。其大致含义如下:模型:其实就是机器学习训练的过程中所要学习的条...
理一理基础优化理论,解释一下深度学习中的一阶梯度下降遇到的病态曲率(pathological curvature)问题。当海森矩阵condition number很大时,一阶梯度下降收敛很慢,无论是对鞍点还是局部极值点而言都不是个好事。鞍点$f'(x)=0$时函数不一定抵达局部最优解,还可能是鞍点(见上图),此时还必须根据二阶导数确定。$f'(x)$ $f''(x)$ ...
原创 2021-07-26 15:23:55
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理一理基础优化理论,解释一下深度学习中的一阶梯度下降遇到的病态曲率(pathological curvature)问题。当海森矩阵condition number很大时,一阶梯度下降收敛很慢,无论是对鞍点还是局部极值点而言都不是个好事。鞍点$f'(x)=0$时函数不一定抵达局部最优解,还可能是鞍点(见上图),此时还必须根据二阶导数确定。$f'(x)$$f''(x)$$f(x)$$f'(x)=0$$
原创 2021-01-09 19:38:29
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理一理基础优化理论,解释一下深度学习中的一阶梯度下降遇到的病态曲率(pathological curvature)问题。当海森矩阵condition number很大时,一阶梯度下降收敛很慢,无论是对鞍点还是局部极值点而言都不是个好事。鞍点$f'(x)=0$时函数不一定抵达局部最优解,还可能是鞍点(见上图),此时还必须根据二阶导数确定。$f'(x)$$f''(x)$$f(x)$$f'(x)=0$$
原创 2021-01-09 19:38:49
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