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数值优化(7)——限制空间优化算法:LBFGS,LSR1

使用BB步长原因在于,如果我们将其理解为我们正常最速下降法,取 其实本质上就是在取初始步长。因此取成BB步长是有依据,当然了它在之后证明也起到了作用。...我们思考一下之前证明是如何?它是利用迭代不可能无限做下去,使得最终推出 。那么在这里,我们自然也是希望说明这一个条件是成立,那会怎么利用上这个定理呢?...上一节我们说过,SR1方法一般是使用信赖域框架解决。换句话说我们如何解对应信赖域子问题?...首先我们注意到,根据条件我们可以得到 ,所以有 这个东西就说明我们可以加上这样条件,因为我们需要使用数学归纳法来解决这样问题。...而它们性质证明都充满了浓浓限制空间意味。因为限制空间特性,我们得以在大规模机器学习中看到这些方法(比方说深度学习优化算法,就有一个是LBFGS)。

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机器学习算法实现解析——liblbfgs之L-BFGS算法

在liblbfgs,主要代码包括 liblbfgs-1.10/include/lbfgs.h:头文件 liblbfgs-1.10/lib/lbfgs.c:具体实现 liblbfgs-1.10/lib...、L-BFGS参数初始化 函数lbfgs_parameter_init提供了L-BFGS默认参数初始化方法。...sizeof(*param));// 使用默认参数初始化 } 函数lbfgs_parameter_init将默认参数_defparam复制到参数paramlbfgs_parameter_t是L-BFGS...参数param.orthantwise_c表示是L1正则参数,若为0则不使用L1正则,即使用L-BFGS算法;若不为0,则使用L1正则,即使用OWL-QN算法。...对于owlqn_pseudo_gradient函数,可以参见2.3.4 在OWL-QN,由于在某些点处不存在导数,因此使用伪梯度代替L-BFGS梯度。

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CRF++代码分析

回到learn方法来,做完了这些诸如IO和参数解析之后,learn方法会根据算法参数不同而调用不同训练算法。取最常用说明如下: ?...用此id就能在alpha向量取到最终权值,将权值累加起来,乘以一个倍率(也就是所谓代价参数cost_factor),得到最终代价cost。...数学期望。 ? calcExpectation具体实现是: ? 第一个for对应下式求和 ? 概率求和意味着得到期望。 第二个for对应边期望值。 边期望值 ? 对应下式求和 ?...这样就得到了条件分布数学期望: ? 梯度计算 ? –expected表示模型期望(条件分布)减去观测期望,得到目标函数梯度: ?...CRF++直接将这些参数送入一个LBFGS模块: if (lbfgs.optimize(feature_index->size(), &alpha[0], thread[0].obj, &thread

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机器学习之鸢尾花-逻辑回归

逻辑回归模型是一种广泛使用统计模型,在其基本形式使用逻辑函数来模拟二进制 因变量; 存在更复杂扩展。在回归分析,逻辑回归是估计逻辑模型参数; 它是二项式回归一种形式。...在数学上,二元逻辑模型具有一个具有两个可能值因变量,例如通过/失败,赢/输,活/死或健康/生病; 这些由指示符变量表示,其中两个值标记为“0”和“1”。...,特征值,分类值,列标签都是分开 # seaborn数据集为pandas格式要求 # 考虑到seaborn展示方便性,用seaborn进行数据可视化探索 # 在此把sklearn数据集转换为...,在其基本形式使用逻辑函数来模拟二进制 因变量; 存在更复杂扩展。...# “平衡”模式使用y值自动调整与输入数据类频率成反比权重,如n_samples /(n_classes * np.bincount(y))。

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sklearn 实现 logistic 算法

引言 前面两篇文章,我们介绍了 logistic 回归原理和实现: Logistic 回归数学公式推导 梯度上升算法与随机梯度上升算法 本文,我们来看看如何使用 sklearn 来进行 logistic...下面的列表,我们将样本数称为 ns,将分类数称为 nc,将特征数称为 nf。 3....newton-cg、sag 和 lbfgs 算法只能使用 l2 正则化。 ‘elasticnet’ 只适用于 saga 算法。 具体算法由 solver 参数指定。...’ — 使用 ns/(nc * np.bincount(y)) 作为分类权重 None — 默认值,不指定权重 3.3. solver 优化算法,有五个可选参数:’newton-cg’, ’lbfgs...’, ’liblinear’, ’sag’, ’saga’ liblinear — 开源liblinear库实现,内部使用了坐标轴下降法来迭代优化损失函数,适用于小数据集 lbfgs — 拟牛顿法,利用损失函数二阶导数矩阵即海森矩阵来迭代优化损失函数

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机器学习算法实现解析——liblbfgs之L-BFGS算法

在liblbfgs,主要代码包括 liblbfgs-1.10/include/lbfgs.h:头文件 liblbfgs-1.10/lib/lbfgs.c:具体实现 liblbfgs-1.10/lib...、L-BFGS参数初始化 函数lbfgs_parameter_init提供了L-BFGS默认参数初始化方法。...sizeof(*param));// 使用默认参数初始化 } 函数lbfgs_parameter_init将默认参数_defparam复制到参数paramlbfgs_parameter_t是L-BFGS...参数param.orthantwise_c表示是L1正则参数,若为0则不使用L1正则,即使用L-BFGS算法;若不为0,则使用L1正则,即使用OWL-QN算法。...对于owlqn_pseudo_gradient函数,可以参见2.3.4 在OWL-QN,由于在某些点处不存在导数,因此使用伪梯度代替L-BFGS梯度。

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机器学习测试笔记(15)——神经网络

神经网络发展历史如下: 1943年,美国神经解剖学家沃伦麦克洛奇(Warren McCulloch)与神经网络和数学家沃尔特皮茨(Walter Pitts)提出脑神经元抽象模型,即M-P (McCulloch-Pitts...在MLP模型多层感知器,我们会在输入与输出之间加入1-n个隐藏层重复上面进行加权求和计算,如上图右边所示。隐藏层层数叫做神经网络深度,下面这张图为深度为2神经网络。 ? ?...Sklearn关于MLP分类器参数 在sklearn 中使用MLP分类器函数为:from sklearn.neural_network import MLPClassifier。...权重优化求解器: 'lbfgs'是准牛顿方法族优化器; 'sgd'指的是随机梯度下降; 'adam'是指由Kingma,Diederik和Jimmy Ba提出基于随机梯度优化器。...注意:在上面程序,有些同学为了提高速度,采用MINST部分数据作为训练集和测试集,即X_train,X_test,y_train,y_test= train_test_split(X, y, random_state

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liblbfgsL-BFGS算法实现

源码主要结构 在liblbfgs,主要代码包括 liblbfgs-1.10/include/lbfgs.h:头文件 liblbfgs-1.10/lib/lbfgs.c:具体实现 liblbfgs...L-BFGS参数初始化 函数lbfgs_parameter_init提供了L-BFGS默认参数初始化方法。 其实在L-BFGS算法过程也会提供默认参数方法,所以该方法有点多余。...sizeof(*param));// 使用默认参数初始化 } 函数lbfgs_parameter_init将默认参数_defparam复制到参数paramlbfgs_parameter_t是L-BFGS...参数param.orthantwise_c表示是L1正则参数,若为0则不使用L1正则,即使用L-BFGS算法;若不为0,则使用L1正则,即使用OWL-QN算法。...对于owlqn_pseudo_gradient函数,可以参见2.3.4 在OWL-QN,由于在某些点处不存在导数,因此使用伪梯度代替L-BFGS梯度。 2.3.6.

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机器学习第7天:逻辑回归

介绍 作用:使用回归算法进行分类任务 思想:将回归值转为概率值,然后找到一个适当数值,当概率大于这个值时,归为一类,当小于这个值时,归为另一类 概率计算 函数输入值为特征加权和 是sigmoid...当p<0.5时 整个训练集成本函数 这个损失函数也是一个凸函数,可以使用梯度下降法使损失最小化 鸢尾花数据集上逻辑回归 鸢尾花数据集是机器学习中一个经典数据集,它有花瓣和花萼长和宽,任务是用它们来判断鸢尾花种类...Softmax回归 上述方法主要用于二分类任务,我们再来看一种多分类方法,Softmax回归 Softmax回归数学公式 Softmax函数也叫指数归一化函数,它对x进行指数处理再进行归一化得出一个概率...sigmoid逻辑回归成本函数 调用代码 model = LogisticRegression(multi_class="multinomial", solver="lbfgs", C=10) model.fit...solver="lbfgs": 表示使用LBFGS(Limited-memory Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno)优化算法进行求解。

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Spark 机器学习加速器:Spark on Angel

我们将以L-BFGS为例,来分析Spark在机器学习算法实现上问题,以及Spark on Angel是如何解决Spark在机器学习任务遇到瓶颈,让Spark机器学习更加强大。 1....在网络传输,高维度PSVector会被切成小数据块再发送到目标节点,这种节点之间多对多传输大大提高了梯度聚合和模型同步速度。...这样Spark on Angel完全避开了Sparkdriver单点瓶颈,以及网络传输高维度向量问题。 4....因此,Spark用户使用Spark on Angel非常简单,只需在Spark提交脚本里做三处改动即可,详情可见AngelGithub Spark on Angel Quick Start文档 可以看到提交...SparkL-BFGS实现 import breeze.optimize.LBFGS val lbfgs = new LBFGS[DenseVector](maxIter, m, tol) val

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LogisticRegression实验

实验目的 了解logistic regression原理及在sklearn使用 实验数据 鸢尾花数据集是由杰出统计学家R.A.Fisher在20世纪30年代中期创建,它被公认为用于数据挖掘最著名数据集...class_weight :类型权重参数:(考虑误分类代价敏感、分类类型不平衡问题) class_weight参数用于表示分类模型各种类型权重,可以不输入,即不考虑权重,或者说所有类型权重一样...default: ‘liblinear’ solver参数决定了我们对逻辑回归损失函数优化方法,有四种算法可以选择,分别是: liblinear:使用了开源liblinear库实现,内部使用了坐标轴下降法来迭代优化损失函数...适用于小数据集;如果选择L2正则化发现还是过拟合,即预测效果差时候,就可以考虑L1正则化;如果模型特征非常多,希望一些不重要特征系数归零,从而让模型系数稀疏化的话,也可以使用L1正则化。...如果选择了ovr,则4种损失函数优化方法liblinear,newton-cg,lbfgs和sag都可以选择。

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优化算法——拟牛顿法之L-BFGS算法

一、BFGS算法     在“优化算法——拟牛顿法之BFGS算法”,我们得到了BFGS算法校正公式: ? 利用Sherman-Morrison公式可对上式进行变换,得到 ? 令 ?...二、BGFS算法存在问题     在BFGS算法,每次都要存储近似Hesse矩阵 ? ,在高维数据时,存储 ?...浪费很多存储空间,而在实际运算过程,我们需要是搜索方向,因此出现了L-BFGS算法,是对BFGS算法一种改进算法。在L-BFGS算法,只保存最近 ? 次迭代信息,以降低数据存储空间。...,则BFGS算法 ? 可以表示为: ? 若在初始时,假定初始矩阵 ? ,则我们可以得到: ? ? ? ? 若此时,只保留最近 ? 步: ? 这样在L-BFGS算法,不再保存完整 ?...时,使用向量序列 ? 和 ? 计算就可以得到,而向量序列 ? 和 ? 也不是所有都要保存,只要保存最新 ? 步向量即可。 四、L-BFGS算法方向计算方法 ?

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使用scikit-learn进行机器学习

在本教程,将介绍scikit-learn功能集,允许流水线估计器、评估这些流水线、使用超参数优化调整这些流水线以及创建复杂预处理步骤。...对于X每个样本,我们得到表示所写数字对应y。...例如,一个用户可能对创建手工制作特征或者算法感兴趣,那么他可能会对数据进行一些先验假设。在我们例子,LogisticRegression使用求解器期望数据被规范化。...(迭代次数变少了) 2.2 错误预处理模式 我们强调了如何预处理和充分训练机器学习模型。发现预处理数据错误方法也很有趣。其中有两个潜在错误,易于犯错但又很容易发现。...对其进行微调并在交叉验证检查预测准确性。 使用pd.read_csv读取位于./data/adult_openml.csv成人数据集。

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使用scikit-learn进行数据预处理

在本教程,将C,允许流水线估计器、评估这些流水线、使用超参数优化调整这些流水线以及创建复杂预处理步骤。 1.基本用例:训练和测试分类器 对于第一个示例,我们将在数据集上训练和测试一个分类器。...对于X每个样本,我们得到表示所写数字对应y。...例如,一个用户可能对创建手工制作特征或者算法感兴趣,那么他可能会对数据进行一些先验假设。在我们例子,LogisticRegression使用求解器期望数据被规范化。...(迭代次数变少了) 2.2 错误预处理模式 我们强调了如何预处理和充分训练机器学习模型。发现预处理数据错误方法也很有趣。其中有两个潜在错误,易于犯错但又很容易发现。...对其进行微调并在交叉验证检查预测准确性。 使用pd.read_csv读取位于./data/adult_openml.csv成人数据集。

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