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梯度下降总是无限的

梯度下降是一种优化算法,用于在机器学习和深度学习中最小化损失函数。它通过迭代地更新模型参数来寻找损失函数的最小值点。梯度下降总是无限的意味着在某些情况下,梯度下降可能无法收敛到全局最优解,而是在局部最优解附近震荡或无法收敛。

梯度下降可以分为批量梯度下降(Batch Gradient Descent)、随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent)和小批量梯度下降(Mini-Batch Gradient Descent)三种形式。

  • 批量梯度下降(Batch Gradient Descent):在每次迭代中,使用所有训练样本的梯度来更新模型参数。这种方法计算准确,但计算量较大,特别是在大规模数据集上。
  • 随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent):在每次迭代中,仅使用一个训练样本的梯度来更新模型参数。这种方法计算速度快,但更新的方向可能不够准确,导致震荡或无法收敛。
  • 小批量梯度下降(Mini-Batch Gradient Descent):在每次迭代中,使用一小部分训练样本的梯度来更新模型参数。这种方法综合了批量梯度下降和随机梯度下降的优点,既能保持较好的更新方向,又能加速计算。

梯度下降在机器学习和深度学习中广泛应用,特别是在训练神经网络模型时。它可以用于线性回归、逻辑回归、支持向量机、深度神经网络等模型的参数优化。

腾讯云提供了多个与梯度下降相关的产品和服务,例如:

  1. 云服务器(Elastic Cloud Server,ECS):提供灵活可扩展的虚拟服务器,可用于搭建机器学习和深度学习环境。
  2. 弹性伸缩(Auto Scaling):根据负载情况自动调整计算资源,确保模型训练过程的高效运行。
  3. 云数据库(TencentDB):提供可靠的数据库服务,用于存储和管理训练数据和模型参数。
  4. 人工智能平台(AI Lab):提供丰富的人工智能开发工具和资源,包括深度学习框架、模型训练平台等。
  5. 弹性MapReduce(EMR):用于大规模数据处理和分布式计算,可用于处理梯度下降中的大规模数据集。

以上是腾讯云提供的一些与梯度下降相关的产品和服务,更多详细信息可以参考腾讯云官方网站:https://cloud.tencent.com/

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梯度下降

梯度下降算法 梯度 函数上某一点梯度是 向量,就是函数变化增加最快地方。具体来说,对于函数f(x,y),在点(x0,y0)沿着梯度向量方向 : (df/dx0,df/dy0)转置....梯度下降算法 损失函数: J(w) w梯度将是损失函数上升最快方向,最小化loss ,反向即可 J(w_old) ---->J(w_old- k * ▽w_old梯度)---->J(...w_new) 方法 : 主要区别是每一次更新样本参数使用样本个数是不同 批量梯度下降 使用全部数据进行参数更新 w = w-k * ▽J(w) for i in range...,最后梯度可为0 随机梯度下降 w = w - k * ▽ J(w;xi;yi) 使用一个样本更新模型,速度快 for i in range(nb_epochs): np.random.shuffle...跟新每次学习率方式很难,需要设置阈值,跟新学习率,不能自适应数据集特点 模型搜友参数每次跟新都是使用相同学习率, 对于稀疏数据等效果不好 对于非凸函数,容易陷入次忧局部极值中 优化梯度下降

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梯度下降

梯度下降(Gradient Descent)是在求解机器学习算法模型参数(无约束优化问题)时,最常采用方法之一 代价函数 提到梯度下降就不得不说一下代价函数。...代价函数 我们想要结果是使这个函数最小,前面的1/2是为了在求导时候方便计算 梯度下降 梯度下降是一个用来求函数最小值算法,我们将使用梯度下降算法来求出代价函数J(θ0 ,θ1 ) 最小值。...梯度下降原理:将函数比作一座山,我们站在某个山坡上,往四周看,从哪个方向向下走一小步,能够下降最快 ?...方法: 先确定向下一步步伐大小,我们称为学习率Learning rate; 初始化参数值 沿着负梯度方向去减小函数值并更新参数 当下降高度小于某个定义值或迭代次数超过一定限制,则停止下降; ?...对于多个参数情况那是一样 ? 梯度和偏导数都是向量,那么参考向量运算法则,我们在每个变量轴上减小对应变量值即可 ?

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随机梯度下降优化算法_次梯度下降

5.5 梯度下降法 现在我们可以计算损失函数梯度,反复计算梯度然后执行参数更新过程称为梯度下降法。...也有其他方式优化方法(例如LBFGS),但梯度下降是目前为止最常见和公认优化神经网络损失函数方式。...当这个小批量只包含一个样本时,这个过程被称为随机梯度下降(SGD,或在线梯度下降)。这种策略在实际情况中相对少见,因为向量化操作代码一次计算100个数据 比100次计算1个数据要高效很多。...在梯度下降期间,我们计算权重上梯度(并且如果我们愿意的话,也计算数据上梯度),并使用它们在梯度下降期间执行参数更新。 本章: 我们将损失函数比作一个在高维度上山地,并尝试到达它最底部。...因此,在实践中,我们总是使用解析梯度,然后执行梯度检查,即将解析梯度与数值梯度进行比较。 我们引入了梯度下降算法,迭代地计算梯度,并在循环中执行参数更新。

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机器学习(九)梯度下降算法1 梯度2 梯度下降

2 梯度下降法 2.1 定义 梯度下降法(英语:Gradient descent)是一个一阶最优化算法,通常也称为最速下降法。...要使用梯度下降法找到一个函数局部极小值,必须向函数上当前点对应梯度(或者是近似梯度反方向规定步长距离点进行迭代搜索。...2.2 描述 梯度下降法基于以下观察:如果实值函数F(x)在a处可微且有定义,那么函数F(x)在a点沿着梯度相反方向-▽F(a)下降最快。 因而,假设 ?...(一点处梯度方向与通过该点等高线垂直)。沿着梯度下降方向,将最终到达碗底,即函数F值最小点。 ? 2.4 实例 梯度下降法处理一些复杂非线性函数会出现问题,例如Rosenbrock函数 ?...优化过程是之字形向极小值点靠近,速度非常缓慢。 ? 代码实现 参考: 梯度下降算法以及其Python实现 梯度下降

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梯度下降

前言 梯度下降法gradient descent是求解无约束最优化问题一种最常用方法,它是一种迭代算法,每一步需要求解目标函数梯度向量。 问题抽象 ? 是 ?... 值,直至收敛 梯度下降:负梯度方向是使函数值下降最快方向,我们在迭代每一步都以负梯度方向更新 ? 值 收敛:给定一个精度 ? ,在迭代每一轮根据梯度函数 ? 计算梯度 ? , ?...梯度。 接着我们求出第 ? 次迭代值 ? : ? 其中 ? 是搜索方向,取负梯度方向 ? , ? 是步长,需满足: ? 算法实现 输入:目标函数 ? ,梯度函数 ?...,回到步骤3 算法调优 学习率:学习率太小时收敛过慢,但太大时又会偏离最优解 初始值:当损失函数是凸函数时,梯度下降法得到解是全局最优解;当损失函数是非凸函数时,得到解可能是局部最优解,需要随机选取初始值并在多个局部最优解之间比较...归一化:如果不归一化,会收敛得比较慢,典型情况就是出现“之”字型收敛路径 注意事项 当目标函数是凸函数时,梯度下降法是全局最优解,一般情况下梯度下降解不一定是全局最优解 梯度下降收敛速度未必是最快

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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参数值,但是,最小二乘法有使用限制条件,在大多数机器学习使用场景之下,我们会选择梯度下降方法来计算损失函数极小值...,首先梯度下降算法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方式不同,梯度下降是通过一种“迭代求解”方式来进行最小值求解,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...根据之前场景假设,最快下山方式就是找到当前位置最陡峭方向,然后沿着此方向向下走,对应到函数中,就是 找到给定点梯度 ,然后朝着梯度相反方向,就能让函数值下降最快。...在优化过程中,梯度下降法沿着函数下降最快方向更新变量x x: 初始化起点或当前点,表示我们开始搜索最小值位置 alpha: 学习率(learning rate),它决定了每次迭代时x更新步长。...我们再将学习率改为0.001,此时曲线将离最低点还有一段距离: 包括我们将迭代次数改为1000次后,我们x值将为2.999999999256501,无限接近与最低点。

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梯度下降

算法简介 梯度下降法(Gradient Descent)不是一种机器学习算法,而是是一种基于搜索最优化方法,作用是最小化一个损失函数,例如在线性回归过程中,可以用梯度下降法来最小化损失函数,同样,也可以用梯度上升法来最大化一个效用函数...rate) \eta 取值影响获得最优解速度 \eta 取值如果不合适,可能得不到最优解 \eta 是梯度下降一个超参数 如果\eta 太小,会减慢收敛学习速度,如果\eta 太大,甚至导致不收敛...推导 前面我们得到批量梯度下降法(Batch Gradient Descent),这里考虑另一种梯度下降法:随机梯度下降法(Stochastic Gradient Descent) 在批量梯度下降法中我们知道...在随机梯度下降法中,由于每次搜索不能保证得到方向是损失函数减小方向,更不能保证是下降最快方向,所以搜索路径会出现如下图情况。...20200406033507.png 在随机梯度下降法中,学习率 \eta 取值比较重要,我们希望随着循环次数增加,\eta值越来越小,那么有 \eta=\frac{a}{i_{-} \text

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梯度下降算法

关于梯度概念可参见以前文章: 从方向导数到梯度 梯度下降法迭代公式为: image.png x为需要求解 值,s为梯度负方向,α为步长又叫学习率 缺点:靠近极小值时候收敛速度比较慢...;可能会”之字形”下降;不太 适合处理比较复杂非线性函数问题。...实例: 用梯度下降迭代算法,来逼近函数y=x**2最值 代码如下: import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib...,步骤如下: image.png 如何选择梯度下降步长和初始值 不同步长得表现: image.png image.png...初始值不同,最终获得最小值也有可能不同,因为梯度 下降法求解是局部最优解,所以一般情况下,选择多次不同初始值运行算法,并 最终返回损失函数最小情况下结果值

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梯度下降

梯度下降法 本文主要是为了讲解 梯度下降原理和实践, 至于什么是梯度下降法, 他能做什么, 相信百度一下你就都知道了, 所以下面进入正题 从一元二次方程开始 梯度下降法主要是用来求解某个方程最小值...梯度函数: 我们知道,梯度下降不是一种可以直接求解方案, 而是一步步尝试, 一步步对比来达到最终想到位置, 为了尽快达到最终位置, 那么我们就需要一个可靠方向来指引我们前进, 梯度函数就是这个帮我们指引方向函数...并且梯度总是指向损失函数变大方向, 这里因为是梯度下降, 所以每次迭代值应该是梯度负方向 编程实现梯度下降法 # 梯度函数 def dJ(x): return (x-3)*2 # 损失函数..., 但是到最后都是通过这两个函数来进行迭代达到最后标准求出最优解 梯度下降法容易陷入局部最优解而达不到全局最优解, 所以可能需要随机选取多个起始点进行梯度迭代, 这样 全量梯度下降法 也叫做...批量梯度下降法 对于多元二次方程, 因为多元会使得 批量梯度下降梯度函数计算非常缓慢, 所以可以采用随机梯度下降, 并且随机梯度下降 不容易 陷入局部最优解陷阱, 所谓随机梯度就是每次计算梯度时候随机选取一个样本进行迭代来实现

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梯度下降算法

本篇介绍求解最优化问题一种数值算法-- 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方向导数有最大值。...所以要找到函数极大值,最好方法是沿着该函数梯度方向探寻,称之为梯度上升算法。同理,要找到函数极小值,沿着该函数梯度相反方向探寻,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值。其中alpha 为迭代步长(需人为调参)。...当函数值变化量足够小,满足精度要求,或者迭代步数已足够时,就可以退出迭代。 下面以一个普通二元函数为例,介绍梯度下降算法基本实现。 二元函数梯度公式如下: ?...下面是梯度下降算法示例: 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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梯度下降算法

Gradient Descent(梯度下降梯度下降算法是很常用算法,可以将代价函数J最小化。它不仅被用在线性回归上,也被广泛应用于机器学习领域中众多领域。...[image] 现在想象一下,我们在刚才右边一些位置,对梯度下降进行初始化。想象我们在右边高一些这个点。开始使用梯度下降。...因此,这只是原始成本函数J梯度下降。这个方法是在每个步骤每个训练集中每一个例子,被称为批量梯度下降。...注意,虽然梯度下降一般容易受到局部极小值影响,但我们在线性回归中所提出优化问题只有一个全局,没有其他局部最优解,因此梯度下降总是收敛(假定学习率α不是太大)到全局最小值。实际上,j是凸二次函数。...这里是一个梯度下降例子,它是为了最小化二次函数而运行。 [image] 上面所示椭圆是二次函数轮廓图。也表明是通过梯度下降轨迹,它被初始化为(48,30)。

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批量梯度下降法(BGD)、随机梯度下降法(SGD)和小批量梯度下降法(MBGD)

其中小批量梯度下降法也常用在深度学习中进行模型训练。接下来,我们将对这三种不同梯度下降法进行理解。   为了便于理解,这里我们将使用只含有一个特征线性回归来展开。...对应目标函数(代价函数)即为: 1、批量梯度下降(Batch Gradient Descent,BGD) 批量梯度下降法是最原始形式,它是指在每一次迭代时使用所有样本来进行梯度更新。...其迭代收敛曲线示意图可以表示如下: 2、随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD) 随机梯度下降法不同于批量梯度下降,随机梯度下降是每次迭代使用一个样本来对参数进行更新...其迭代收敛曲线示意图可以表示如下: 3、小批量梯度下降(Mini-Batch Gradient Descent, MBGD) 小批量梯度下降,是对批量梯度下降以及随机梯度下降一个折中办法。...下图显示了三种梯度下降算法收敛过程: 4 梯度下降算法调优方法(目的:加快收敛速度) 当选择好了使用BGD、SGD、MBGD其中一个梯度下降方式后,对下降梯度算法需要进行调优,那么应该从哪些方面进行调优

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梯度下降 随机梯度下降 算法是_神经网络算法

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。...一、一维梯度下降 算法思想: 我们要找到一个函数谷底,可以通过不断求导,不断逼近,找到一个函数求导后为0,我们就引入了一个概念 学习率(也可以叫作步长),因为是不断逼近某个x,所以学习率过大会导致超过最优解...二、多维梯度下降 算法思想: 和一维梯度下降算法思想类似,只是导数由原来一维变成现在多维,算法思想本质没有变化,在计算导数过程发生了变化,主要就是高数中偏导数知识,然后通过一个方向向量,由于我们需要最小值...,所以cosθ需要 = -1,所以θ = π 最后我们就推出了上面的式子 η为学习率 三、随机梯度下降算法 算法思想: 算法思想都比较一致,都是为了求极值,随机梯度下降算法是为了解决训练数据集比较大情况...,在数据集较大情况,学习率会选择比较大,为了求出梯度,我们在每次迭代时候通过随机均匀采样计算出梯度,求其平均值,就是最后梯度 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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【数据挖掘】神经网络 后向传播算法 ( 梯度下降过程 | 梯度方向说明 | 梯度下降原理 | 损失函数 | 损失函数求导 | 批量梯度下降法 | 随机梯度下降法 | 小批量梯度下降法 )

权重和偏置更新方向 : 这两个增量方向要求是 , 损失函数不仅要下降 , 并且损失函数下降速度越快越好 , 这个损失函数下降最快方向 , 就是梯度反方向 , 梯度通常是对损失函数进行求导得到...梯度下降算法 : 梯度下降算法目的是为了使损失函数 f(\theta) 达到最小值 ; 6 ....常用梯度下降方法 : ① 批量梯度下降法 : Batch Gradient Descent ; ② 随机梯度下降法 : Stochastic Gradient Descent ; ③ 小批量梯度下降法...批量梯度下降法 ---- 批量梯度下降法 : 梯度下降最常用方法 , 反向传播误差时 , 使用误差更新参数时 , 参考所有样本误差更新 权值 和 偏置参数 , 如果有 n 个样本 , 每次迭代时...随机梯度下降法 ---- 随机梯度下降法 : 求梯度时候 , 随机选择一个样本进行 , 使用该样本误差更新参数 ; 公式如下 , 相对于批量梯度下降公式只是删除了 总和 符号 , 不再累加所有的样本误差数据

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线性回归 梯度下降

梯度下降算法(Gradient Descent) 梯度 在微积分中,函数 f(x,y) 在 (x_0,y_0) 处是函数值增加最快方向是梯度(Gradient)方向,梯度反方向是函数值减小最快方向...同步更新 同步更新(Simulaneous update)是实现梯度下降算法最有效方式。..._1:=θ_1-α\frac{1}{m}∑_{i=1}^m(h_θ(x^{(i)})-y^{(i)})x^{(i)} } 批量梯度下降 (Batch Gradient Descent,BGD)梯度下降每一步中...,都用到了所有的训练样本 随机梯度下降(Stochastic GradientDescent,SGD)用到一个样本,在每一次计算之后梯度下降每一步中,便更新参数,而不需要首先将所有的训练集求和 小北量梯度下降...(Mini-Batch Gradient Descent.MBGD)梯度下降每一步中,用到了一定批量训练样本

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TensorFlow实现梯度下降

目录 一、梯度下降概念 二、要点 三、梯度下降法求解线性回归步骤 四、使用Numpy实现一元线性回归 五、使用TensorFlow实现一元线性回归 六、总结 ---- 一、梯度下降概念 梯度下降法是一个一阶最优化算法...要使用梯度下降法找到一个函数局部极小值,必须响函数上当前对于梯度(或者近似梯度反方向规定步长居里点进行迭代搜索。所以梯度下降法可以帮助我们求解某个函数极小值或者最小值。...对于n为问题就是最优解,梯度下降法是最常用方法之一。 二、要点 借助 TensorFlow 可训练变量和自动求导机制使用梯度下降法求解线性回归问题。 ?...np.random.randn()) b = tf.Variable(np.random.randn()) 第四步:训练模型 for i in range(0, iter+1): # 把线性模型和损失函数表达式写在梯度...如指定64位,则得到和numpy完全相同结果 ? ? ? 六、总结 使用TensorFlow实现梯度下降法,梯度带会自动计算损失函数梯度而不用我们写代码实现偏导数实现过程。

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批量梯度下降算法

这一讲介绍了我们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另一种梯度下降算法进行区分从而体现出这个算法特点。 线性回归 梯度下降算法这是用来解决所谓“线性回归”问题。...梯度下降 有了直观感受我们就来看看对J求梯度下降具体意义了。其实也很好理解,就是对于J函数上某一个点,每一次迭代时都将他沿下降最快方向走一小段距离(所谓方向,当然是要分到各个变量上面了)。...这里\alpha又被称为”学习因子(learning rate)“,在迭代时候要注意这个值选取。形象看其实就是每次下降步子大小。...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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