高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

机器学习线性回归梯度下降算法(机器学习Deeplearning.ai笔记)

时间:2023-06-02 作者: 小编 阅读量: 7 栏目名: 高考资讯

m样本的梯度下降当然这只是单个样本情况下,对于m个实例,全局成本函数是一个求和结果,实际上是1到m项损失函数和的平均数。很简单,在成本函数中,只需对每个样本进行以上步骤得到各项参数的梯度值后加总求平均,就会得到各项参数的全局梯度值。通过不断重复梯度下降算法,中止条件如下:1.迭代次数达到限制次数;2.训练集中无可供更新的样本集;3.loss不再下降或反而上升。理论上来说一次更新的幅度是比较大的。

回顾logistic损失函数

上图是logistic回归的一般形式,其中L(a,y)是loss function,具体原因如下图,详情可看我之前写的其他文章。

单样本的梯度下降

要想计算损失函数L的导数,首先我们要向前一步计算损失函数的导数,即求”da”=dL(a,y)/da,即对a求偏导数。根据logx导数为1/x,结果为-y/a (1-y)/(1-a)。现在求得关于变量a的导数,现在可以向后计算一步求”dz”,”dz”=dL(a,y)/dz,计算过程如下:

其中,左边-y/a (1-y)/(1-a)部分已经在之前计算了,右边部分为逻辑回归映射函数a=1/(1 e^(-z)),求导后得a*(1-a)。这就是反向求导的”链式法则”。

特别地:

所以,在更新w1,w2,b时:

以上就是单个样本实例一次梯度更新步骤和整个流程的演算图。

m样本的梯度下降

当然这只是单个样本情况下,对于m个实例,全局成本函数(cost function)是一个求和结果,实际上是1到m项损失函数(loss function)和的平均数。

在上述反向求导中,我们已经知道损失函数(loss function)单个样本如何更新w1,w2以及b。那么如何计算m个样本的反向求导呢?很简单,在成本函数(cost function)中,只需对每个样本进行以上步骤得到各项参数的梯度值后加总求平均,就会得到各项参数的全局梯度值。

具体算法

如上图所示,初始化J=0,dw1=0,dw2=0,db=0,for循环遍历训练集,训练集的个数为m,同时计算相应的每个训练样本的导数,然后把它们加起来求平均,求得该批次样本的梯度值。最后利用图中右侧公式,对w1,w2,b进行更新,即完成了一次梯度下降。

通过不断重复梯度下降算法,中止条件如下:

1.迭代次数达到限制次数;

2.训练集中无可供更新的样本集;

3.loss不再下降或反而上升。

总结

对于梯度下降算法,有批量梯度下降法(Batch Gradient Descent),随机梯度下降法(Stochastic Gradient Descent)和梯度下降法(Gradient Descent)。

以上解析的是批量梯度下降法。即用了一些小样本来近似全部的样本,其本质就是我1个指不定不太准,那我用个30个或50个样本那比随机的要准不少了吧,而且批量的话还是非常可以反映样本的一个分布情况的。

随机梯度下降:由于多了随机两个字,也就是说我随机用样本中的一个例子来近似我所有的样本,来调整θ,因而随机梯度下降是会带来一定的问题,因为计算得到的并不是准确的一个梯度,容易陷入到局部最优解中。

梯度下降:在原始的梯度下降中,对于θ的更新所有的样本都有贡献,也就是参与调整θ,其计算得到的是一个标准梯度。理论上来说一次更新的幅度是比较大的。在样本不多的情况下,收敛的速度会更快。

    推荐阅读
  • 看图猜成语一到十二个字(早安看图猜成语)

    看图猜成语1虎和羊2跷跷板上的德和望3两个得和一个举4望和张5光和色6跷跷板上的无和伦7言吾言吾言很有难度的一组猜成语题,能猜出5个已经算很不错了!把你的答案写在留言里,看看你猜对了几个?老板跑路啦,我的钱咋办?

  • 人生需要了解的十大问题(问题探讨之15:为什么越重要的事情)

    同时,也是各个方面热议的焦点。都是把"德育"放在首位。同时,各类用人单位也是"文凭观"第一。这种不良的教育及用人模式,带来的后果就是,表面看知识水平是提高了,但是,社会风气却变成"争议"话题。改革开放40年来,我们虽然成为世界制造业大国。现实是真正在工厂里面造舰艇的,绝大多数,恰恰是这些真正爱国的普通百姓子女。据相关部门去年统计,只部分制造业技术岗位就需要三千万左右。

  • 专升本语文文化常识怎么学(专升本大学语文四种学习方法)

    通过多次训练,专业知识顺理成章地把握了。一般来说,这种內容无非为异中二者和同中异中,考题大多数主要表现为较为不同之处。在较为全过程中,记住了彼,能够想到出此,进而全方位正确地把握专业知识。那样做的益处是印象深刻,不容易忘掉。要想顺畅根据考試,学生还需要塑造优良的个人心理素质,焦虑不安或者工作压力过大可能会起反作用力,因此在充足学习培训的基本上面对自身满怀信心。

  • 老虎具有怎样的性格特点(老虎性格的特点是什么)

    老虎的性格特点有凶猛、勇敢、有担当、聪明等,《说文解字》中有云:虎,山兽之君也。在中国文化中一直代表着勇猛、正义、威严与无穷的精力。老虎的眼上方有一个白色区,故有“吊睛白额虎”之称,前额的黑纹颇似汉字中的“王”字,更显得异常威武,因此被誉为“山中之王”或“兽中之王”。

  • 上海堂食西餐(堂食归来的上海)

    对于因疫情暂停堂食2个多月的餐馆来说,餐桌上的“舌尖五味”里,更有抗击疫情,千方百计找出路、拓渠道的“经营百味”。恢复堂食之前,餐馆只能依靠外卖维持。开店5年,小店能够在竞争激烈的网红小马路,经受住疫情考验的秘诀是融入街区和保持定力。疫情封控期间,陈娜的这间烘焙店进入了街道的保供名单,为周边的社区提供团购服务。面对疫情的冲击,餐馆的经营压力不小。

  • 梦回唐朝佟丽娅结局

    在电视剧《梦回唐朝》里,佟丽娅饰演的陶婕妤最后死了。当武媚娘发现她的阴谋后,决定与她合作铲除异己,但阴谋还未得逞自己便被王皇后王淑孝所派的袁天罡杀害了。基本信息《梦回唐朝》是天视卫星传媒股份有限公司出品的历史穿越剧,由蔡晶盛、李宏宇共同执导,郑恺、佟丽娅、李倩等人主演,该剧讲述了一个女博物馆研究员梦回唐朝,以武则天身份经历诡谲宫斗的故事。

  • 天山雪莲果的功效与作用(天山雪莲果的功效与作用吃法)

    雪莲果还能调理血糖,正因为雪莲果里面含有一种带甜味的果寡糖,雪莲果里面虽然含有有碳水化合物,但很少被人体吸收,所以糖尿病人和想要减肥或者正在减肥的人都能吃。

  • 英菲尼迪qx50有几种颜色(英菲尼迪qx50都有什么颜色)

    菲尼迪QX80是一款大型全尺寸豪华suv,采用5.6升v8自然吸气发动机。这台发动机的最大扭矩为393马力和555牛米。菲尼迪QX80前悬架采用双横臂独立悬架,后悬架采用双横臂独立悬架。菲尼迪QX80配备了全时四驱系统,并使用了多片离合器中央差速器。这台发动机配备了双可变气门正时技术和可变压缩比技术。这台发动机使用铝合金气缸盖和气缸体。与这台发动机匹配的是一台8速cvt变速箱。这款车的驾驶质感很好,乘坐舒适性也很好。

  • 漯河身份证换证指南 河南漯河补办身份证需要多长时间

    需要准备什么材料呢?漯河本地宝为您搜集了相关信息,希望能帮到您!办理条件1、居民身份证有效期满、公民姓名变更或者证件严重损坏不能辨认的,公民应当换领新证2、居民身份证登记项目出现错误的,公安机关应当及时更正,换发新证注:未满16周岁的,由监护人携同申领本文标签:漯河居民身份证公民条件为您上一篇:漯河临时身份证办理指南下一篇:电子监控处理详细流程

  • 互联网跳槽指南大全(互联网工作十年)

    图片来源@视觉中国文|职场人类学实验室,作者|Deway,编辑|几何从6月底正式办完离职手续到今天正好两个月整。这是我从2012年开始工作后的第一次正式休息,也是我第一次让自己的简历“断档”。十年,我换工作都不敢多休息几天我的个人工作经历其实很简单,从北京中关村到广州,互联网行业工作十年,34岁,总共3份工作经历,除了第一家公司1年多外,剩余的两家公司都是4年打底。很快我和公司谈妥了赔偿,签字,友好分手。