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【cs229-Lecture4】Newton’s method

时间:2014-09-10 15:30:40      阅读:317      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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之前我们在求Logistic回归时,用的是梯度上升算法,也就是要使得似然函数最大化,利用梯度上升算法,不断的迭代。这节课引出牛顿方法,它的作用和梯度上升算法的一样的,不同的是牛顿方法所需的迭代次数更少,收敛速度更快。

bubuko.com,布布扣红色曲线是利用牛顿法迭代求解,绿色曲线是利用梯度下降法求解。

牛顿法:wiki

牛顿法Newton‘s method)又称为牛顿-拉弗森方法Newton-Raphson method),它是一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。方法使用函数bubuko.com,布布扣泰勒级数的前面几项来寻找方程bubuko.com,布布扣的根。

bubuko.com,布布扣

首先,选择一个接近函数bubuko.com,布布扣零点bubuko.com,布布扣,计算相应的bubuko.com,布布扣和切线斜率bubuko.com,布布扣(这里bubuko.com,布布扣表示函数bubuko.com,布布扣导数)。然后我们计算穿过点bubuko.com,布布扣并且斜率为bubuko.com,布布扣的直线和bubuko.com,布布扣轴的交点的bubuko.com,布布扣坐标,也就是求如下方程的解:

bubuko.com,布布扣

我们将新求得的点的bubuko.com,布布扣坐标命名为bubuko.com,布布扣,通常bubuko.com,布布扣会比bubuko.com,布布扣更接近方程bubuko.com,布布扣的解。因此我们现在可以利用bubuko.com,布布扣开始下一轮迭代。迭代公式可化简为如下所示:

bubuko.com,布布扣

已经证明,如果bubuko.com,布布扣连续的,并且待求的零点bubuko.com,布布扣是孤立的,那么在零点bubuko.com,布布扣周围存在一个区域,只要初始值bubuko.com,布布扣位于这个邻近区域内,那么牛顿法必定收敛。 并且,如果bubuko.com,布布扣不为0, 那么牛顿法将具有平方收敛的性能. 粗略的说,这意味着每迭代一次,牛顿法结果的有效数字将增加一倍。

 

from:http://blog.csdn.net/luoleicn/article/details/6527049

在上面讨论的是2维情况,高维情况的牛顿迭代公式是:

bubuko.com,布布扣

其中H是hessian矩阵,定义为:

bubuko.com,布布扣

高维情况依然可以用牛顿迭代求解,但是问题是Hessian矩阵引入的复杂性,使得牛顿迭代求解的难度大大增加,但是已经有了解决这个问题的办法就是Quasi-Newton methond,不再直接计算hessian矩阵,而是每一步的时候使用梯度向量更新hessian矩阵的近似。

【cs229-Lecture4】Newton’s method

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原文地址:http://www.cnblogs.com/XBWer/p/3964312.html

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