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梯度下降法原理

梯度下降法(Gradient Descent)是一種用於最佳化目標函式(通常是損失函式)的疊代算法,它通過不斷沿著目標函式在當前點處梯度的反方向更新參數,以逐步降低目標函式的值,從而達到最佳化目的。

梯度下降法的基本原理是基於泰勒級數展開,通過在當前點處對目標函式進行一階泰勒展開,忽略高階項,從而將目標函式的最佳化問題簡化為尋找使函式值下降最快的方向。在每一輪疊代中,梯度下降法計算目標函式在當前參數值處的梯度,然後按照負梯度方向更新參數,通過這種方式,算法能夠逐步接近目標函式的全局最小值。

梯度下降法有多種變種,包括批量梯度下降法(Batch Gradient Descent)、隨機梯度下降法(Stochastic Gradient Descent)和小批量梯度下降法(Mini-Batch Gradient Descent)。這些方法的主要區別在於每次更新參數時使用的樣本數量。批量梯度下降法使用整個訓練集計算梯度,隨機梯度下降法每次使用一個樣本,而小批量梯度下降法每次使用一個小批量的樣本。

總的來說,梯度下降法是一種通過不斷調整參數來最小化目標函式值的算法,它在機器學習和深度學習中被廣泛套用,用於訓練模型和最佳化模型參數。