梯度法思想的三要素:出发点、下降方向、下降步长。
机器学习中常用的权重更新表达式为(推荐学习:Python视频教程)
:,这里的λ就是学习率,本文从这个式子出发来把机器学习中的各种“梯度”下降法阐释清楚。
机器学习目标函数,一般都是凸函数,什么叫凸函数?
限于篇幅,我们不做很深的展开,在这儿我们做一个形象的比喻,凸函数求解问题,可以把目标损失函数想象成一口锅,来找到这个锅的锅底。非常直观的想法就是,我们沿着初始某个点的函数的梯度方向往下走(即梯度下降)。在这儿,我们再作个形象的类比,如果把这个走法类比为力,那么完整的三要素就是步长(走多少)、方向、出发点,这样形象的比喻,让我们对梯度问题的解决豁然开朗,出发点很重要,是初始化时重点要考虑的,而方向、步长就是关键。事实上不同梯度的不同就在于这两点的不同!
梯度方向是
,步长设为常数Δ,这时就会发现,如果用在梯度较大的时候,离最优解比较远,W的更新比较快;然而到了梯度较小的时候,也就是较靠近最优解的时候,W的更新竟然也保持着跟原来一样的速率,这样会导致W很容易更新过度反而远离了最优解,进而出现在最优解附近来回震荡。所以,既然在远离最优解的时候梯度大,在靠近最优解的时候梯度小,我们让步长随着这个律动,于是我我们就用λ|W|来代替Δ,最后得到了我们熟悉的式子:
所以说这时的λ是随着坡度的陡缓而变化的,别看它是个常数。
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