使用python怎么实现梯度下降法

  介绍

这期内容当中小编将会给大家带来有关使用python怎么实现梯度下降法,文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述,阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

python的优点有哪些

1,简单易用,与C/c++、Java、c#等传统语言相比,python对代码格式的要求没有那么严格;2,python属于开源的,所有人都可以看到源代码,并且可以被移植在许多平台上使用;3,python面向对象,能够支持面向过程编程,也支持面向对象编程;4,python是一种解释性语言,python写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序;5,python功能强大,拥有的模块众多,基本能够实现所有的常见功能。

1。最简单的情况,样本只有一个变量,即简单的(x, y)。多变量的则可为使用体重或身高判断男女(这是假设,并不严谨),则变量有两个,一个是体重,一个是身高,则可表示为(x1, x2, y),即一个目标值有两个属性。

2。单个变量的情况最简单的就是,函数香港(x)=k * x这条直线(注意:这里k也是变化的,我们的目的就是求一个最优的,k)。而深度学习中,我们是不知道函数的,也就是不知道上述的k。,这里讨论单变量的情况:

在不知道k的情况下,我们是通过样本(x1, y1), (x2, y2), (xn, yn)来获取k。获取的k的好坏则有损失函数来衡量。

损失函数:就是你预测的值和真实值的差异大小(比如一个样本(1,1)他的真实值是1,而你预测的是0.5,则差异,比较大,如果你预测值为0.9999,则差异就比较小了)。

损失函数为定义如下(此处为单变量的情况)

使用python怎么实现梯度下降法

目的是求使损失函数最小的变量k(注意和变量x区分),则将损失函数对k求导(多变量时为求偏导得梯度,这里单变量求导,其实不算梯度),求偏导如下:

使用python怎么实现梯度下降法

然后迭代,迭代时有个步长α,(深度学习中貌似叫学习率)

使用python怎么实现梯度下降法

3。例子

假如我们得到样本(1,1),(2,2),(3、3)。其实,由这三个样本可以得到函数为y=1 * x。此时损失函数为0。而机器是不知道的,所以我们需要训练。

下面是一段python代码。

import  numpy  as  np   import  matplotlib.pyplot  as  plt   x=np.arange(5日,5日,0.001)   y=(((x - 1) * (x - 1) + (x * 2) * (x * 2 - 2) + (x * 3 - 3) * (x * 3 - 3)) * 1/6.0)   plt.plot (x, y),   # plt.show(), #显示图形,   ,      def 和(x):   ,return  ((x * 1 - 1) * (1 + (x * 2) * 2 + (x * 3 - 3) * 3)   def 有趣的(x):   ((1/3.0)*,return  sum (x))   old =0   时间=new  5   step  0.01=,   pre  0.00000001=,   ,   def  src_fun (x):   ,打印(((x - 1) * (x - 1) + (x * 2) * (x * 2 - 2) + (x * 3 - 3) * (x * 3 - 3)) * 1/6.0)   ,   while  abs(新)在前:   old =,新的   ,# src_fun(旧),,#输出每次迭代的损失值=,,new  new 作用;一步*乐趣(旧)   ,   ,   打印(新)   print (src_fun(新)

下图是损失函数的图像,损失函数中变量是k。下图横坐标为k的不同取值,纵轴为对应的损失大小。由下图可以大致看出,当k为1时,损失函数值为0。注意:这里取的最优值k=1是在我们已有样本的情况下得出的,样本不同,k值自然不同。

使用python怎么实现梯度下降法

下面是打印(新)和打印(src_fun(新))的输出结果

使用python怎么实现梯度下降法

上述就是小编为大家分享的使用python怎么实现梯度下降法了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注行业资讯频道。

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