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梯度下降原理

梯度下降是一種用於最佳化目標函式的疊代算法,常用於機器學習人工智慧中以尋找最小化損失函式的最優模型參數。其基本原理如下:

梯度方向。梯度指向函式值增加最快的方向,在梯度下降中,模型參數沿著梯度的反方向(即梯度下降最快的方向)進行更新。

更新過程。從某個初始點開始,每次疊代計算損失函式在當前點的梯度,然後按照負梯度方向更新模型的參數,這個過程持續進行直到達到停止準則,如損失函式的值降低到一定程度,或者達到預設的疊代次數。

變體。批量梯度下降在每次疊代中使用整個數據集計算梯度;隨機梯度下降在每次疊代中使用一個隨機選擇的樣本計算梯度;小批量梯度下降則在每次疊代中使用一個小批量的樣本。

套用場景。梯度下降不僅用於尋找損失函式的最小值,也可用於最大化效用函式,此時稱為梯度上升法。

通過這些方法,梯度下降能夠有效地尋找最優模型參數,從而提高模型性能。