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导致Nan's的梯度下降算法

梯度下降算法是一种常用的优化算法,用于求解函数的最小值或最大值。它通过迭代的方式,沿着函数的梯度方向逐步调整参数,以达到优化的目标。

导致NaN的梯度下降算法通常是由于以下几个原因:

  1. 学习率过大:学习率是梯度下降算法中的一个重要参数,用于控制每次迭代中参数的更新步长。如果学习率设置过大,可能导致参数更新过大,超过了函数的有效范围,从而导致计算结果溢出或出现NaN。
  2. 数据不合适:梯度下降算法通常需要大量的训练数据来进行参数更新。如果数据集中存在异常值、缺失值或不合理的数据,可能导致计算过程中出现NaN。
  3. 损失函数设计问题:梯度下降算法的优化目标是通过最小化损失函数来求解最优参数。如果损失函数存在问题,比如不可导或不连续的情况,可能导致梯度计算出错,进而导致NaN。

针对NaN的梯度下降算法,可以采取以下措施进行改进:

  1. 调整学习率:通过逐步减小学习率的方式,可以降低参数更新的步长,避免过大的更新导致NaN。可以尝试不同的学习率,并观察参数更新情况,选择合适的学习率。
  2. 数据预处理:对于存在异常值、缺失值或不合理数据的情况,可以进行数据清洗和预处理。例如,可以通过删除异常值、填充缺失值或进行数据归一化等方式,使得数据更加合适用于梯度下降算法。
  3. 检查损失函数:确保所使用的损失函数是可导和连续的,避免在计算梯度时出现问题。如果损失函数存在问题,可以尝试使用其他合适的损失函数或进行函数的修正。

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梯度下降算法

梯度下降算法 1.1 什么是梯度下降 ​ 在线性回归中,我们使用最小二乘法,能够直接计算损失函数最小值时的参数值,但是,最小二乘法有使用的限制条件,在大多数机器学习的使用场景之下,我们会选择梯度下降的方法来计算损失函数的极小值...,首先梯度下降算法的目标仍然是求最小值,但和最小二乘法这种一步到位、通过解方程组直接求得最小值的方式不同,梯度下降是通过一种“迭代求解”的方式来进行最小值的求解,其整体求解过程可以粗略描述为,先随机选取一组参数初始值...找到山的最低点,也就是山谷)。但此时山上的浓雾很大,导致可视度很低。因此,下山的路径就无法确定,他必须利用自己周围的信息去找到下山的路径。这个时候,他就可以利用梯度下降算法来帮助自己下山。...较大的alpha可能导致更快的收敛,但也可能使算法错过最小值;较小的alpha可能导致更慢的收敛速度,但结果可能更精确 iterations: 最大迭代次数 epsilon: 极小值,用于判断梯度是否足够小...迭代次数过小模型可能没有足够的时间从数据中学习到有效的模式,导致欠拟合。 初始点 模型参数初始值会影响梯度下降的收敛速度和最终解,良好的初始化可以加速收敛过程,避免陷入局部极小值或鞍点。

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梯度下降算法

本篇介绍求解最优化问题的一种数值算法-- 梯度下降算法。 在微积分中我们学过,沿着梯度grad(f)方向,函数f的方向导数有最大值。...所以要找到函数的极大值,最好的方法是沿着该函数的梯度方向探寻,称之为梯度上升算法。同理,要找到函数的极小值,沿着该函数的梯度的相反方向探寻,称之为梯度下降算法。...在机器学习领域,我们常需求解权重参数取何值时损失函数最小,梯度下降算法是一种很重要的算法。 ? ? 上述公式就是在梯度下降算法中,用于迭代求解各自变量的值。其中alpha 为迭代步长(需人为调参)。...当函数值的变化量足够小,满足精度要求,或者迭代步数已足够时,就可以退出迭代。 下面以一个普通的二元函数为例,介绍梯度下降算法的基本实现。 二元函数的梯度公式如下: ?...下面是梯度下降算法的示例: gx= diff(z,x) gy= diff(z,y) print("梯度下降算法") func_z = lambda x,y : x**2 + 2*y**2 +2*x*y

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    这一讲介绍了我们的第一个机器学习算法,”批量“梯度下降算法(Batch Gradiant Descent)。...注意到他在前面加了个“批量(Batch)”,这其实是为了与以后的另一种梯度下降算法进行区分从而体现出这个算法的特点。 线性回归 梯度下降算法这是用来解决所谓的“线性回归”问题。...梯度下降 有了直观的感受我们就来看看对J求梯度下降的具体意义了。其实也很好理解,就是对于J函数上的某一个点,每一次迭代时都将他沿下降最快的方向走一小段距离(所谓方向,当然是要分到各个变量上面了)。...如果过大则会导致跨越了最低点甚至导致越走越远,如果过小则会导致迭代代价太高,运行缓慢。 当然,理论上这个算法也只能求得局部最低点,并不能保证是全局最低点。...根据这个公式,我们注意到每一次迭代都得将所有的数据用一遍,这导致了效率的低下。所以由于这个算法又被称为批量梯度下降算法(BGD)。

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    这篇文章致力于给读者提供这些算法工作原理的一个直观理解。在这篇概述中,我们将研究梯度下降的不同变体,总结挑战,介绍最常见的优化算法,介绍并行和分布式设置的架构,并且也研究了其他梯度下降优化策略。...Introduction 梯度下降是最流行的优化算法之一,也是目前优化神经网络最常用的算法。...这篇文章致力于给读者提供这些算法工作原理的一个直观理解。我们首先介绍梯度下降的不同变体,然后简单总结下在训练中的挑战。...接着,我们通过展示他们解决这些挑战的动机以及如何推导更新规则来介绍最常用的优化算法。我们也会简要介绍下在并行和分布式架构中的梯度下降。最后,我们会研究有助于梯度下降的其他策略。...Adagrad 主要的缺点是分母中累积的平方和梯度:由于每一个新添加的项都是正的,导致累积和在训练期间不断增大。这反过来导致学习率不断减小,最终变成无限小,这时算法已经不能再继续学习新东西了。

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