吴恩达机器学习(五)梯度下降
文章目录
- 1.梯度下降
- 2.只有一个参数的最小化函数
1.梯度下降
梯度下降是很常用的算法,它不仅被用在线性回归上,还被广泛应用于机器学习的众多领域。我们将使用梯度下降法最小化其他函数,而不仅仅是最小化线性回归的代价函数J
让我们通过一些图片来看看梯度下降法是如何工作的:
假设试图让这个函数值最小化
我们从θ0和θ1的某个值出发,对θ0和θ1赋以某个初值,对应于从这个函数表面上的某个点出发,不管θ0、θ1的取值是多少,将它们初始化为0,在顶部红色部分开始使用梯度下降,从这点开始,环顾四周,往下降最快的方向迈出一小步,然后环顾四周又迈出一步,依此类推。
梯度下降有一个有趣的特点,对于不同的起始点,会得到不同的局部最优解。即使起始点偏移了一点,也会得到一个完全不同的局部最优解。
以上是我们从图中得到的直观感受,现在我们来看背后的数学原理,这是梯度下降算法的定义,我们将会反复做这一步直到收敛:
我们要更新参数θj,符号“:=”表示赋值。α(称为学习效率)用来控制梯度下降时迈出多大的步子,如果α值很大,梯度下降就很迅速,如果α值很小,梯度下降就很缓慢。
2.只有一个参数的最小化函数
当θ1位于对称轴右方时:
由于一元函数的偏导数即导数,为图像的斜率,这种情况下的斜率为正数,所以θ1 = θ1 - α*正数,由于α总是一个大于零的数,所以θ1向左移使θ1变小了。
当θ1位于对称轴左方时:
这种情况下的斜率为负数,所以θ1 = θ1 - α*负数,所以θ1实际上是增加了。
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