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模型算法优化

发布时间: 2022-07-19 08:01:43

⑴ 对多指标优化一般采用什么模型或者算法

对于控制器参数的多指标优化问题,提出了一种新型优化设计方法。通过分别设计的各个性能指标的满意度函数,反映出各性能指标对控制系统的具体要求;并用综合满意度函数的设计,反映出对控制目标的综合要求。由此给出了一种优化模型。

⑵ 所有优化算法都需要模型吗

你好,假设要求 y=f(x) 的极值,这里的 f 即你提到的“模型”。如果 f 为未知黑盒,但可能通过采样 (x, y) 而部分观察到,那么可以通过启发式搜索(如粒子群优化、遗传算法、模拟退火等)迭代寻找极值(即有选择地试错)。不过此法对复杂的 f (多峰、非线性等)并不保证找到全局极值,但通常能在较短的时间内得到一个较好的解。

⑶ tensorflow的各种优化算法怎么实现的

如何高效的学习TensorFlow代码?目前TensorFlow代码已超过40w行,从代码量上来看,绝不是一个能够迅速上手的小项目。所以,想要精通TensorFlow的同学需要做好心理准备。对于想要学习TensorFlow(以下简称TF)的人,根据目的不同,可以简单分为以下2类:1.研究学者,仅仅需要TF这个平台实现深度学习算法,无需了解太多底层原理2.好学的行业内人员(比如我⊙﹏⊙),不仅需要了解算法模型,同时还要熟悉TF平台的原理。在算子、通信、模型优化等方面进行平台的二次开发的人。研究学者:你们可以考虑使用Keras,python写的深度神经网络库,已经实现了绝大部分神经网络,如:RNN、GRU、LSTM,CNN,Pooling,Full-Connected,以及sigmoid、tanh、Relu、PRelu、SRelu等各种激活函数。并且采用TF/Theano作为后端计算引擎,自己本身拥有一套更高层的API,可以同时跑在TF/Theano平台上。相对于TF来说,这个学习压力小了很多,我们公司负责算法的同事也是用Keras来写模型,然后我再用TF的API来实现分布式部署。附:开发人员:对于我们这类人来说,首先需要弄清平台的很多名称、概念、定义,@贾扬清曾说过TF有太多的Abstraction需要学习。诚然,这加大了我们的学习难度。但是,这也说明Google是想要把这个平台做大做强的,所以才会花时间去设计这一套框架和统一的结构。特别是读了部分源码后,更有这种感触。那么,具体要怎么开始呢?极客学院有翻译部分TF的官方文档,对于初步了解Tensor、DAG、Operator、Variable、Device、Optimizer等是帮助的。在看完这些概念后,有一个MNIST的例子程序作为TF的入门。这个样例用一个简单的Softmax实现了手写体数字识别的神经网络,只有一层参数。同时还介绍了Session、tf.placeholder、图的计算等重要概念。在看完这个样例后,如果理解了DAG和Session,可以继续看用卷积神经网络实现的MNIST,准确率上升到了99%,相对于单层Softmax的92%左右,已经接近目前最高的准确率了。TFv0.8发布了分布式模型,我也研究了将近1个月,才把Seq2seq机器翻译改造成了分布式,但是现在公司不让发布出来ORZ。好消息是,我改写了社区的MNIST分布式程序,并且已经合并到master分支了。所以,如果想要继续学习分布式的话,我建议可以看一下那份代码。比较遗憾的是,极客学院目前没有翻译分布式的教程,所以大家得移步TF官网(貌似被墙了)。由于分布式的资料较少,我这里简单梳理下概念,大家在官网会看到他们的定义:TF采用了PS/Worker的结构来定义集群,其中PS(parameterserver):存储variable(模型参数),主要负责参数更新和发放;Worker:存储operator,主要负责图计算和梯度计算(TF使用Optimizer实现了自动化的梯度计算);job:由于工作类型不同,用job_name来区分ps和workertask:对于每个worker来说,具体做什么任务(算什么图)也有可能不同,用task_index区分device:指具体的CPU/GPU,通常PS绑定到CPU上,Worker绑定到GPU上,各取所长。syncReplicaOptimizer:同步优化器,其本质仍然是用普通优化器进行梯度计算,但是通过Queue机制和Coordinator多线程协同实现了所有worker的梯度汇总和平均,最终将梯度传回PS进行参数更新。以上几个概念对于分布式的理解非常重要。当然,想要完全弄懂,还得不断的看文档和源码。源码我推荐几个python目录下非常值得看的基础类定义:framework/Ops.py:定义了Tensor、Graph、Opreator类等Ops/Variables.py:定义了Variable类

⑷ 算法优化的意义

算法优化的意义:

一般来说,算法优化是进行网站建设或者是数据模型建设时,常用的一种优化模式。算法优化的目的和意义在于:提升网站的面向能力、图片的展现能力、以及提升读者的便利性。

优化算法有很多,关键是针对不同的优化问题,例如可行解变量的取值(连续还是离散)、目标函数和约束条件的复杂程度(线性还是非线性)等,应用不同的算法。
对于连续和线性等较简单的问题,可以选择一些经典算法,如梯度、矩阵、乘数、单纯形法、梯度下降法等,而这些也是算法优化和另猫电商中比较常见的。而对于更复杂的问题,则可考虑用一些智能优化算法,如遗传算法和蚁群算法,此外还包括模拟、禁忌搜索、粒子群算法等。

⑸ 大家说下,3d模型太大怎么优化

3d模型过大将导致渲染卡顿或者渲染时间长,影响工作效率。可以通过以下方法来优化;

  1. 删除场景中不需要的物体,限制场景面数;

  2. 检查场景中的材质,优化掉不兼容或者复杂的材质;

  3. 检查灯光设置,减少不必要的灯光,注意灯光细分参数设置不要过高;

  4. 高精度模型、重复性高的模型可以转换成vray代理文件;

  5. 渲染成图前先渲染光子文件,可更具场景需求降低抗锯齿级别;

  6. 对场景物体进行分层渲染;

⑹ 3D模型太大怎么轻量化

3d模型太大,很容易导致渲染卡顿或者渲染不出来,可以参考以下方式进行优化:

  1. 删除场景中不需要的物体,清除缓存垃圾,限制场景面数;

  2. 检查场景中的材质,优化掉复杂或者不兼容的材质;

  3. 减少不必要的灯光设置,不要将灯光细分参数设置得过高;

  4. 高精度模型、重复性高的模型可以转换成vray代理文件。

⑺ 如何对XGBoost模型进行参数调优

XGBoost参数调优完全指南(附Python代码)
译注:文内提供的代码和运行结果有一定差异,可以从这里完整代码对照参考。另外,我自己跟着教程做的时候,发现我的库无法解析字符串类型的特征,所以只用其中一部分特征做的,具体数值跟文章中不一样,反而可以帮助理解文章。所以大家其实也可以小小修改一下代码,不一定要完全跟着教程做~ ^0^
需要提前安装好的库:简介如果你的预测模型表现得有些不尽如人意,那就用XGBoost吧。XGBoost算法现在已经成为很多数据工程师的重要武器。它是一种十分精致的算法,可以处理各种不规则的数据。
构造一个使用XGBoost的模型十分简单。但是,提高这个模型的表现就有些困难(至少我觉得十分纠结)。这个算法使用了好几个参数。所以为了提高模型的表现,参数的调整十分必要。在解决实际问题的时候,有些问题是很难回答的——你需要调整哪些参数?这些参数要调到什么值,才能达到理想的输出?
这篇文章最适合刚刚接触XGBoost的人阅读。在这篇文章中,我们会学到参数调优的技巧,以及XGboost相关的一些有用的知识。以及,我们会用Python在一个数据集上实践一下这个算法。你需要知道的XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)是Gradient Boosting算法的一个优化的版本。特别鸣谢:我个人十分感谢Mr Sudalai Rajkumar (aka SRK)大神的支持,目前他在AV Rank中位列第二。如果没有他的帮助,就没有这篇文章。在他的帮助下,我们才能给无数的数据科学家指点迷津。给他一个大大的赞!内容列表1、XGBoost的优势
2、理解XGBoost的参数
3、调整参数(含示例)1、XGBoost的优势XGBoost算法可以给预测模型带来能力的提升。当我对它的表现有更多了解的时候,当我对它的高准确率背后的原理有更多了解的时候,我发现它具有很多优势:1、正则化标准GBM的实现没有像XGBoost这样的正则化步骤。正则化对减少过拟合也是有帮助的。 实际上,XGBoost以“正则化提升(regularized boosting)”技术而闻名。2、并行处理XGBoost可以实现并行处理,相比GBM有了速度的飞跃。 不过,众所周知,Boosting算法是顺序处理的,它怎么可能并行呢?每一课树的构造都依赖于前一棵树,那具体是什么让我们能用多核处理器去构造一个树呢?我希望你理解了这句话的意思。 XGBoost 也支持Hadoop实现。3、高度的灵活性XGBoost 允许用户定义自定义优化目标和评价标准 它对模型增加了一个全新的维度,所以我们的处理不会受到任何限制。4、缺失值处理XGBoost内置处理缺失值的规则。 用户需要提供一个和其它样本不同的值,然后把它作为一个参数传进去,以此来作为缺失值的取值。XGBoost在不同节点遇到缺失值时采用不同的处理方法,并且会学习未来遇到缺失值时的处理方法。5、剪枝当分裂时遇到一个负损失时,GBM会停止分裂。因此GBM实际上是一个贪心算法。 XGBoost会一直分裂到指定的最大深度(max_depth),然后回过头来剪枝。如果某个节点之后不再有正值,它会去除这个分裂。 这种做法的优点,当一个负损失(如-2)后面有个正损失(如+10)的时候,就显现出来了。GBM会在-2处停下来,因为它遇到了一个负值。但是XGBoost会继续分裂,然后发现这两个分裂综合起来会得到+8,因此会保留这两个分裂。6、内置交叉验证XGBoost允许在每一轮boosting迭代中使用交叉验证。因此,可以方便地获得最优boosting迭代次数。 而GBM使用网格搜索,只能检测有限个值。7、在已有的模型基础上继续XGBoost可以在上一轮的结果上继续训练。这个特性在某些特定的应用上是一个巨大的优势。 sklearn中的GBM的实现也有这个功能,两种算法在这一点上是一致的。相信你已经对XGBoost强大的功能有了点概念。注意这是我自己总结出来的几点,你如果有更多的想法,尽管在下面评论指出,我会更新这个列表的!2、XGBoost的参数XGBoost的作者把所有的参数分成了三类:
1、通用参数:宏观函数控制。
2、Booster参数:控制每一步的booster(tree/regression)。
3、学习目标参数:控制训练目标的表现。
在这里我会类比GBM来讲解,所以作为一种基础知识。通用参数这些参数用来控制XGBoost的宏观功能。1、booster[默认gbtree]选择每次迭代的模型,有两种选择:
gbtree:基于树的模型
gbliner:线性模型2、silent[默认0]当这个参数值为1时,静默模式开启,不会输出任何信息。 一般这个参数就保持默认的0,因为这样能帮我们更好地理解模型。3、nthread[默认值为最大可能的线程数]这个参数用来进行多线程控制,应当输入系统的核数。 如果你希望使用CPU全部的核,那就不要输入这个参数,算法会自动检测它。
还有两个参数,XGBoost会自动设置,目前你不用管它。接下来咱们一起看booster参数。booster参数尽管有两种booster可供选择,我这里只介绍tree booster,因为它的表现远远胜过linear booster,所以linear booster很少用到。1、eta[默认0.3]和GBM中的 learning rate 参数类似。 通过减少每一步的权重,可以提高模型的鲁棒性。 典型值为0.01-0.2。2、min_child_weight[默认1]决定最小叶子节点样本权重和。 和GBM的 min_child_leaf 参数类似,但不完全一样。XGBoost的这个参数是最小样本权重的和,而GBM参数是最小样本总数。 这个参数用于避免过拟合。当它的值较大时,可以避免模型学习到局部的特殊样本。 但是如果这个值过高,会导致欠拟合。这个参数需要使用CV来调整。3、max_depth[默认6]和GBM中的参数相同,这个值为树的最大深度。 这个值也是用来避免过拟合的。max_depth越大,模型会学到更具体更局部的样本。 需要使用CV函数来进行调优。 典型值:3-104、max_leaf_nodes树上最大的节点或叶子的数量。 可以替代max_depth的作用。因为如果生成的是二叉树,一个深度为n的树最多生成n2个叶子。 如果定义了这个参数,GBM会忽略max_depth参数。5、gamma[默认0]在节点分裂时,只有分裂后损失函数的值下降了,才会分裂这个节点。Gamma指定了节点分裂所需的最小损失函数下降值。 这个参数的值越大,算法越保守。这个参数的值和损失函数息息相关,所以是需要调整的。6、max_delta_step[默认0]这参数限制每棵树权重改变的最大步长。如果这个参数的值为0,那就意味着没有约束。如果它被赋予了某个正值,那么它会让这个算法更加保守。 通常,这个参数不需要设置。但是当各类别的样本十分不平衡时,它对逻辑回归是很有帮助的。 这个参数一般用不到,但是你可以挖掘出来它更多的用处。7、subsample[默认1]和GBM中的subsample参数一模一样。这个参数控制对于每棵树,随机采样的比例。 减小这个参数的值,算法会更加保守,避免过拟合。但是,如果这个值设置得过小,它可能会导致欠拟合。 典型值:0.5-18、colsample_bytree[默认1]和GBM里面的max_features参数类似。用来控制每棵随机采样的列数的占比(每一列是一个特征)。 典型值:0.5-19、colsample_bylevel[默认1]用来控制树的每一级的每一次分裂,对列数的采样的占比。 我个人一般不太用这个参数,因为subsample参数和colsample_bytree参数可以起到相同的作用。但是如果感兴趣,可以挖掘这个参数更多的用处。10、lambda[默认1]权重的L2正则化项。(和Ridge regression类似)。 这个参数是用来控制XGBoost的正则化部分的。虽然大部分数据科学家很少用到这个参数,但是这个参数在减少过拟合上还是可以挖掘出更多用处的。11、alpha[默认1]权重的L1正则化项。(和Lasso regression类似)。 可以应用在很高维度的情况下,使得算法的速度更快。12、scale_pos_weight[默认1]在各类别样本十分不平衡时,把这个参数设定为一个正值,可以使算法更快收敛。学习目标参数这个参数用来控制理想的优化目标和每一步结果的度量方法。1、objective[默认reg:linear]这个参数定义需要被最小化的损失函数。最常用的值有:
binary:logistic 二分类的逻辑回归,返回预测的概率(不是类别)。 multi:softmax 使用softmax的多分类器,返回预测的类别(不是概率)。
在这种情况下,你还需要多设一个参数:num_class(类别数目)。 multi:softprob 和multi:softmax参数一样,但是返回的是每个数据属于各个类别的概率。2、eval_metric[默认值取决于objective参数的取值]对于有效数据的度量方法。 对于回归问题,默认值是rmse,对于分类问题,默认值是error。 典型值有:
rmse 均方根误差(∑Ni=1?2N??????√) mae 平均绝对误差(∑Ni=1|?|N) logloss 负对数似然函数值 error 二分类错误率(阈值为0.5) merror 多分类错误率 mlogloss 多分类logloss损失函数 auc 曲线下面积3、seed(默认0)随机数的种子 设置它可以复现随机数据的结果,也可以用于调整参数如果你之前用的是Scikit-learn,你可能不太熟悉这些参数。但是有个好消息,python的XGBoost模块有一个sklearn包,XGBClassifier。这个包中的参数是按sklearn风格命名的。会改变的函数名是:
1、eta ->learning_rate
2、lambda->reg_lambda
3、alpha->reg_alpha
你肯定在疑惑为啥咱们没有介绍和GBM中的’n_estimators’类似的参数。XGBClassifier中确实有一个类似的参数,但是,是在标准XGBoost实现中调用拟合函数时,把它作为’num_boosting_rounds’参数传入。调整参数(含示例)我已经对这些数据进行了一些处理:City变量,因为类别太多,所以删掉了一些类别。 DOB变量换算成年龄,并删除了一些数据。 增加了 EMI_Loan_Submitted_Missing 变量。如果EMI_Loan_Submitted变量的数据缺失,则这个参数的值为1。否则为0。删除了原先的EMI_Loan_Submitted变量。 EmployerName变量,因为类别太多,所以删掉了一些类别。 因为Existing_EMI变量只有111个值缺失,所以缺失值补充为中位数0。 增加了 Interest_Rate_Missing 变量。如果Interest_Rate变量的数据缺失,则这个参数的值为1。否则为0。删除了原先的Interest_Rate变量。 删除了Lead_Creation_Date,从直觉上这个特征就对最终结果没什么帮助。 Loan_Amount_Applied, Loan_Tenure_Applied 两个变量的缺项用中位数补足。 增加了 Loan_Amount_Submitted_Missing 变量。如果Loan_Amount_Submitted变量的数据缺失,则这个参数的值为1。否则为0。删除了原先的Loan_Amount_Submitted变量。 增加了 Loan_Tenure_Submitted_Missing 变量。如果 Loan_Tenure_Submitted 变量的数据缺失,则这个参数的值为1。否则为0。删除了原先的 Loan_Tenure_Submitted 变量。 删除了LoggedIn, Salary_Account 两个变量 增加了 Processing_Fee_Missing 变量。如果 Processing_Fee 变量的数据缺失,则这个参数的值为1。否则为0。删除了原先的 Processing_Fee 变量。 Source前两位不变,其它分成不同的类别。 进行了量化和独热编码(一位有效编码)。如果你有原始数据,可以从资源库里面data_preparation的Ipython notebook 文件,然后自己过一遍这些步骤。首先,import必要的库,然后加载数据。#Import libraries:
import pandas as pd
import numpy as np
import xgboost as xgb
from xgboost.sklearn import XGBClassifier
from sklearn import cross_validation, metrics #Additional scklearn functions
from sklearn.grid_search import GridSearchCV #Perforing grid search

import matplotlib.pylab as plt
%matplotlib inline
from matplotlib.pylab import rcParams
rcParams['figure.figsize'] = 12, 4

train = pd.read_csv('train_modified.csv')
target = 'Disbursed'
IDcol = 'ID'

注意我import了两种XGBoost:xgb - 直接引用xgboost。接下来会用到其中的“cv”函数。 XGBClassifier - 是xgboost的sklearn包。这个包允许我们像GBM一样使用Grid Search 和并行处理。在向下进行之前,我们先定义一个函数,它可以帮助我们建立XGBoost models 并进行交叉验证。好消息是你可以直接用下面的函数,以后再自己的models中也可以使用它。def modelfit(alg, dtrain, predictors,useTrainCV=True, cv_folds=5, early_stopping_rounds=50):
if useTrainCV:
xgb_param = alg.get_xgb_params()
xgtrain = xgb.DMatrix(dtrain[predictors].values, label=dtrain[target].values)
cvresult = xgb.cv(xgb_param, xgtrain, num_boost_round=alg.get_params()['n_estimators'], nfold=cv_folds,
metrics='auc', early_stopping_rounds=early_stopping_rounds, show_progress=False)
alg.set_params(n_estimators=cvresult.shape[0])

#Fit the algorithm on the data
alg.fit(dtrain[predictors], dtrain['Disbursed'],eval_metric='auc')

#Predict training set:
dtrain_predictions = alg.predict(dtrain[predictors])
dtrain_predprob = alg.predict_proba(dtrain[predictors])[:,1]

#Print model report:
print "\nModel Report"
print "Accuracy : %.4g" % metrics.accuracy_score(dtrain['Disbursed'].values, dtrain_predictions)
print "AUC Score (Train): %f" % metrics.roc_auc_score(dtrain['Disbursed'], dtrain_predprob)

feat_imp = pd.Series(alg.booster().get_fscore()).sort_values(ascending=False)
feat_imp.plot(kind='bar', title='Feature Importances')
plt.ylabel('Feature Importance Score')

这个函数和GBM中使用的有些许不同。不过本文章的重点是讲解重要的概念,而不是写代码。如果哪里有不理解的地方,请在下面评论,不要有压力。注意xgboost的sklearn包没有“feature_importance”这个量度,但是get_fscore()函数有相同的功能。参数调优的一般方法。我们会使用和GBM中相似的方法。需要进行如下步骤:
选择较高的学习速率(learning rate)。一般情况下,学习速率的值为0.1。但是,对于不同的问题,理想的学习速率有时候会在0.05到0.3之间波动。选择对应于此学习速率的理想决策树数量。XGBoost有一个很有用的函数“cv”,这个函数可以在每一次迭代中使用交叉验证,并返回理想的决策树数量。
2. 对于给定的学习速率和决策树数量,进行决策树特定参数调优(max_depth, min_child_weight, gamma, subsample, colsample_bytree)。在确定一棵树的过程中,我们可以选择不同的参数,待会儿我会举例说明。
3. xgboost的正则化参数的调优。(lambda, alpha)。这些参数可以降低模型的复杂度,从而提高模型的表现。
4. 降低学习速率,确定理想参数。咱们一起详细地一步步进行这些操作。第一步:确定学习速率和tree_based 参数调优的估计器数目。为了确定boosting 参数,我们要先给其它参数一个初始值。咱们先按如下方法取值:
1、max_depth = 5 :这个参数的取值最好在3-10之间。我选的起始值为5,但是你也可以选择其它的值。起始值在4-6之间都是不错的选择。
2、min_child_weight = 1:在这里选了一个比较小的值,因为这是一个极不平衡的分类问题。因此,某些叶子节点下的值会比较小。
3、gamma = 0: 起始值也可以选其它比较小的值,在0.1到0.2之间就可以。这个参数后继也是要调整的。
4、subsample,colsample_bytree = 0.8: 这个是最常见的初始值了。典型值的范围在0.5-0.9之间。
5、scale_pos_weight = 1: 这个值是因为类别十分不平衡。
注意哦,上面这些参数的值只是一个初始的估计值,后继需要调优。这里把学习速率就设成默认的0.1。然后用xgboost中的cv函数来确定最佳的决策树数量。前文中的函数可以完成这个工作。#Choose all predictors except target IDcols
predictors = [x for x in train.columns if x not in [target,IDcol]]
xgb1 = XGBClassifier(
learning_rate =0.1,
n_estimators=1000,
max_depth=5,
min_child_weight=1,
gamma=0,
subsample=0.8,
colsample_bytree=0.8,
objective= 'binary:logistic',
nthread=4,
scale_pos_weight=1,
seed=27)
modelfit(xgb1, train, predictors)
从输出结果可以看出,在学习速率为0.1时,理想的决策树数目是140。这个数字对你而言可能比较高,当然这也取决于你的系统的性能。注意:在AUC(test)这里你可以看到测试集的AUC值。但是如果你在自己的系统上运行这些命令,并不会出现这个值。因为数据并不公开。这里提供的值仅供参考。生成这个值的代码部分已经被删掉了。<㖞?"/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">="第二步-maxdepth-和-minweight-参数调优">第二步: max_depth 和 min_weight 参数调优我们先对这两个参数调优,是因为它们对最终结果有很大的影响。首先,我们先大范围地粗调参数,然后再小范围地微调。
注意:在这一节我会进行高负荷的栅格搜索(grid search),这个过程大约需要15-30分钟甚至更久,具体取决于你系统的性能。你也可以根据自己系统的性能选择不同的值。param_test1 = {
'max_depth':range(3,10,2),
'min_child_weight':range(1,6,2)
}
gsearch1 = GridSearchCV(estimator = XGBClassifier( learning_rate =0.1, n_estimators=140, max_depth=5,
min_child_weight=1, gamma=0, subsample=0.8, colsample_bytree=0.8,
objective= 'binary:logistic', nthread=4, scale_pos_weight=1, seed=27),
param_grid = param_test1, scoring='roc_auc',n_jobs=4,iid=False, cv=5)
gsearch1.fit(train[predictors],train[target])
gsearch1.grid_scores_, gsearch1.best_params_, gsearch1.best_score_

⑻ 得到损失函数后 如何优化模型

常用的优化方法有
对损失函数的优化:
当我们对分类的Loss进行改进的时候,我们要通过梯度下降,每次优化一个step大小的梯度,这个时候我们就要求Loss对每个权重矩阵的偏导,然后应用链式法则。
最小二乘法(主要是说线性回归中的优化算法)梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、共轭梯度法
详细说一下梯度下降法
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,梯度下降不一定能够找到全局的最优解,有可能是一个局部最优解。当然,如果损失函数是凸函数,梯度下降法得到的解就一定是全局最优解。
1)梯度
在微积分里面,对多元函数的参数求∂偏导数,把求得的各个参数的偏导数以向量的形式写出来,就是梯度。
那么这个梯度向量求出来有什么意义呢?他的意义从几何意义上讲,就是函数变化增加最快的地方。或者说,沿着梯度向量的方向,更加容易找到函数的最大值。反过来说,沿着梯度向量相反的方向,也就是 -(∂f/∂x0, ∂f/∂y0)T的方向,梯度减少最快,也就是更加容易找到函数的最小值。
2)梯度下降与梯度上升
在机器学习算法中,在最小化损失函数时,可以通过梯度下降法来一步步的迭代求解,通过启发式的方式一步步迭代求解函数的最小值,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。
梯度下降法和梯度上升法是可以互相转化的。比如我们需要求解损失函数f(θ)的最小值,这时我们需要用梯度下降法来迭代求解。但是实际上,我们可以反过来求解损失函数 -f(θ)的最大值,这时梯度上升法就派上用场了。
3)梯度下降的算法调优
在使用梯度下降时,需要进行调优。
第一、算法的步长选择。在前面的算法描述中,我提到取步长为1,但是实际上取值取决于数据样本,可以多取一些值,从大到小,分别运行算法,看看迭代效果,如果损失函数的值在变小,说明取值有效,否则要增大步长。前面说了。步长太大,会导致迭代过快,甚至有可能错过最优解。步长太小,迭代速度太慢,很长时间算法都不能结束。所以算法的步长需要多次运行后才能得到一个较为优的值。
第二、算法参数的初始值选择。初始值不同,获得的最小值也有可能不同,因此梯度下降求得的只是局部最小值;当然如果损失函数是凸函数则一定是最优解。由于有局部最优解的风险,需要多次用不同初始值运行算法,观测损失函数的最小值,选择损失函数最小化的初值。
第三、归一化。由于样本不同特征的取值范围不一样,可能导致迭代很慢,为了减少特征取值的影响,可以对特征数据归一化,也就是对于每个特征x,求出它的期望x¯和标准差std(x),然后转化为x−x¯¯¯std(x)x−x¯std(x)
这样特征的新期望为0,新方差为1,迭代次数可以大大加快。

⑼ 想知道优化算法是什么

优化算法是通过改善计算方式来最小化或最大化损失函数E(x)。模型内部有些参数是用来计算测试集中目标值Y的真实值和预测值的偏差程度的,基于这些参数就形成了损失函数E(x),比如说,权重(W)和偏差(b)就是这样的内部参数,一般用于计算输出值,在训练神经网络模型时起到主要作用。

优化算法分的分类

一阶优化算法是使用各参数的梯度值来最小化或最大化损失函数E(x),最常用的一阶优化算法是梯度下降。函数梯度导数dy/dx的多变量表达式,用来表示y相对于x的瞬时变化率。

二阶优化算法是使用了二阶导数也叫做Hessian方法来最小化或最大化损失函数,由于二阶导数的计算成本很高,所以这种方法并没有广泛使用。

⑽ 优化模型的类型

http://www.auest.com/sxjm/YOUHUA.PPT
http://www.cws.net.cn/Journal/slxb/199906/15.htm
希望对你有些帮助

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