基于梯度下降编译原理

1. 梯度上升算法与梯度下降算法求解回归系数怎么理解

函数的梯度是指它在这一点处增长最快的方向，显然负梯度方向就是下降最快的方向。
梯度下降方向就是和负梯度方向的夹角小于90度的方向，也就是和负梯度方向的内积小于0，沿着梯度下降方向移动，函数的值会减小。
因此最小化一个函数的通常做法是：从某一点出发，找到该点的梯度下降方向）沿着这个方向移动一定的距离。不断迭代，直到满足终止准则。
目前几乎所有的机器学习求解算法都是基于梯度下降的，例如OWLQN、SGD、Async-SGD等

2. 梯度下降法和粒子群优化算法的区别

粒子群(PSO)算法是近几年来最为流行的进化算法，最早是由Kenned和Eberhart于1995年提出.PSO 算法和其他进化算法类似，也采用“群体”和“进化”的概念，通过个体间的协作与竞争，实现复杂空间中最优解的搜索．PSO 先生成初始种群，即在可行解空间中随机初始化一群粒子，每个粒子都为优化问题的一个可行解，并由目标函数为之确定一个适应值(fitness value)．PSO 不像其他进化算法那样对于个体使用进化算子，而是将每个个体看作是在n 维搜索空间中的一个没有体积和重量的粒子，每个粒子将在解空间中运动，并由一个速度决定其方向和距离.通常粒子将追随当前的最优粒子而运动，并经逐代搜索最后得到最优解．在每一代中，粒子将跟踪两个极值，一为粒子本身迄今找到的最优解 pbest ，另一为全种群迄今找到的最优解 gbest．由于认识到 PSO 在函数优化等领域所蕴含的广阔的应用前景，在 Kenned 和 Eberhart 之后很多学者都进行了这方面的研究.目前已提出了多种 PSO改进算法，并广泛应用到许多领域。

3. 梯度下降算法 如何避免局部最优

单纯的梯度下降算法是收敛于局部最优解的，如果要求实现全局最优解的话可以考虑加入退火算法或者遗传算法之类的思想，简单说就是在搜索过程中不但有基于梯度下降的方向，同时也融入少量的逆向搜索，最终设定一个收敛域即可。

4. 梯度下降法是什么

梯度下降法是一个最优化算法，通常也称为最速下降法。

最速下降法是求解无约束优化问题最简单和最古老的方法之一，虽然现已不具有实用性，但是许多有效算法都是以它为基础进行改进和修正而得到的。最速下降法是用负梯度方向为搜索方向的，最速下降法越接近目标值，步长越小，前进越慢。

可以用于求解非线性方程组。

简介

梯度下降是迭代法的一种，可以用于求解最小二乘问题（线性和非线性都可以）。在求解机器学习算法的模型参数，即无约束优化问题时，梯度下降（Gradient Descent）是最常采用的方法之一，另一种常用的方法是最小二乘法。

在求解损失函数的最小值时，可以通过梯度下降法来一步步的迭代求解，得到最小化的损失函数和模型参数值。反过来，如果我们需要求解损失函数的最大值，这时就需要用梯度上升法来迭代了。

在机器学习中，基于基本的梯度下降法发展了两种梯度下降方法，分别为随机梯度下降法和批量梯度下降法。

5. 基于梯度下降法的逻辑回归的迭代过程是指什么地方

一般回归问题的步骤是：
1. 寻找预测函数（h函数，hypothesis）
2. 构造损失函数（J函数）
3. 使损失函数最小，获得回归系数θ

6. 使用线性模型进行机器学习的流程是什么

使用线性模型进行机器学习的流程如下：

1.初始化模型 ，包括初始化 模型参数W和 b，使得对任意X可以通过 y=WX+b得到y的结果。

2.准备好数据集，即用于训练的X和Y

3.开始训练

3.1向前传播 计算y_pre=WX+b

3.2计算误差(或称损失) 计算Loss=loss(y_pre,y) 其中 loss可以是mae、mse(常称为最小二乘法，或均方误差、平方2损失)、交叉熵等

3.3计算此时误差关于模型参数W、b的梯度Grad_W和Grad_b

3.4更新W=W-Grad_W*alpha, b=b-Grad_b*alpha （基于梯度下降）

4.训练完成，进行验证

7. 简述梯度下降的概念

梯度下降是迭代法的一种,可以用于求解最小二乘问题(线性和非线性都可以)。在求解机器学习算法的模型参数，即无约束优化问题时，梯度下降（Gradient Descent）是最常采用的方法之一，另一种常用的方法是最小二乘法。在求解损失函数的最小值时，可以通过梯度下降法来一步步的迭代求解，得到最小化的损失函数和模型参数值。反过来，如果我们需要求解损失函数的最大值，这时就需要用梯度上升法来迭代了。在机器学习中，基于基本的梯度下降法发展了两种梯度下降方法，分别为随机梯度下降法和批量梯度下降法。

8. 最小二乘法和梯度下降法有哪些区别

最小二乘法的目标：求误差的最小平方和，对应有两种：线性和非线性。线性最小二乘的解是closed-form即，而非线性最小二乘没有closed-form，通常用迭代法求解。
迭代法，即在每一步update未知量逐渐逼近解，可以用于各种各样的问题（包括最小二乘），比如求的不是误差的最小平方和而是最小立方和。
梯度下降是迭代法的一种，可以用于求解最小二乘问题（线性和非线性都可以）。高斯-牛顿法是另一种经常用于求解非线性最小二乘的迭代法（一定程度上可视为标准非线性最小二乘求解方法）。
还有一种叫做Levenberg-Marquardt的迭代法用于求解非线性最小二乘问题，就结合了梯度下降和高斯-牛顿法。所以如果把最小二乘看做是优化问题的话，那么梯度下降是求解方法的一种，是求解线性最小二乘的一种，高斯-牛顿法和Levenberg-Marquardt则能用于求解非线性最小二乘。
具体可参考维基网络（Least squares, Gradient descent, Gauss-Newton algorithm, Levenberg-Marquardt algorithm）
machine learning 的东西, 所以才会有此问题. 但正如其他人指出的, 其实两种方法并不太具有可比性. 不过我当时在学的时候也有类似的问题. 当时我的问题是, 最小二乘法的矩阵解法和梯度下降法的区别在哪里? 我估摸着其实, 在计算量方面, 两者有很大的不同, 因而在面对给定的问题时, 可以有选择性的根据问题的性质选择两种方法中的一个.
具体来说, 最小二乘法的矩阵公式是 , 这里的 A 是一个矩阵, b 是一个向量. 如果有离散数据点, , 而想要拟合的方程又大致形如 可能是想问这个问题,。来说, 最小二乘法的矩阵公式是 , 这里的 A 是一个矩阵, b 是一个向量. 如果有离散数据点, , 而想要拟合的方程又大致形如 可能是想问这个问题,。

9. 梯度下降法是什么

梯度下降法，是一种基于搜索的最优化方法，它其实不是一个机器学习算法，但是在机器学习领域，许多算法都是以梯度下降法为基础的，它的主要作用是寻找目标函数的最优解。

在求解损失函数的最小值时，可以通过梯度下降法来一步步的迭代求解，得到最小化的损失函数和模型参数值。反过来，如果我们需要求解损失函数的最大值，这时就需要用梯度上升法来迭代了。在机器学习中，基于基本的梯度下降法发展了两种梯度下降方法，分别为随机梯度下降法和批量梯度下降法。

常用的梯度下降法有3种不同的形式：

（1）批量梯度下降法，简称 BGD，使用所有样本，比较耗时；

（2）随机梯度下降法，简称 SGD，随机选择一个样本，简单高效；

（3）小批量梯度下降法，简称 MBGD，使用少量的样本，这是一个折中的办法。