神经网络中的学习速率如何理解
神经网络中的学习速率如何理解
- 特征缩放
实际当我们在计算线性回归模型的时候，会发现特征变量x，不同维度之间的取值范围差异很大。这就造成了我们在使用梯度下降算法的时候，由于维度之间的差异使得Jθ的值收敛的很慢。
我们还是以房价预测为例子，我们使用2个特征。房子的尺寸（1~2000），房间的数量（1-5）。以这两个参数为横纵坐标，绘制代价函数的等高线图能看出整个图显得很扁，假如红色的轨迹即为函数收敛的过程，会发现此时函数收敛的非常慢。
为了解决这个问题，我们采用特征缩放,所谓的特征缩放就是把所有的特征都缩放到一个相近的取值范围内。比如-1~1，或者-0.5~2，或者-2~05 等等，只要不超过-3 ~ 3这个范围，基本上都能够满足梯度下降算法
最简单的方法采用下面的公式进行计算
2. 学习速率
梯度下降算法中，最合适即每次跟着参数θ变化的时候，J(θ)的值都应该下降 到目前为止，我们还没有介绍如何选择学历速率α，梯度下降算法每次迭代，都会受到学习速率α的影响 1.如果α较小，则达到收敛所需要迭代的次数就会非常高； 2.如果α较大，则每次迭代可能不会减小代价函数的结果，甚至会超过局部最小值导致无法收敛。如下图所示情况
观察下图，可以发现这2种情况下代价函数 J(θ)的迭代都不是正确的
第一个图，曲线在上升，明显J(θ)的值变得越来越大，说明应该选择较小的α 2.第二个图，J(θ)的曲线，先下降，然后上升，接着又下降，然后又上升，如此往复。通常解决这个问题，还是选取较小的α
根据经验，可以从以下几个数值开始试验α的值，0.001 ,0.003, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1, …
α初始值位0.001, 不符合预期乘以3倍用0.003代替，不符合预期再用0.01替代，如此循环直至找到最合适的α
然后对于这些不同的 α 值，绘制 J(θ)随迭代步数变化的曲线，然后选择看上去使得 J(θ)快速下降的一个 α 值。
所以，在为梯度下降算法选择合适的学习速率 α 时，可以大致按3的倍数再按10的倍数来选取一系列α值，直到我们找到一个值它不能再小了，同时找到另一个值，它不能再大了。其中最大的那个 α 值，或者一个比最大值略小一些的α 值 就是我们期望的最终α 值。