标签:except alt psi 向量 esc rand try src 出现
在解决问题中,θ可能不是一个值,可能是一个向量,所以在求导的时候可以写成求梯度的形式,求函数在每个方向上的偏导数。
其实和上一节处理的问题也相似,只不过这个处理的不是一个数,是一个向量。
这是一个三元函数的曲线图。图中的红色圈圈就是函数曲线。假如起始点从左上角那个点出发,一直到数值最低的点,其实这个路径选择有无数条,但是我们要找的就是下降速度最快的那个。
下面看梯度下降法的目标:
但是这样的向量有一个弊端:因为m的值可能会很大,可能导致向量的值很大,在计算中出现问题。所以要对最后的向量形式进行改进,比如在外面乘1/m,减少m对向量的影响。
有时候取外面乘1/2的,和向量外面的2约去,但是一个常数影响是很小的,也可以不约去2。
代码实现:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
np.random.seed(666)
x = 2 * np.random.random(size=100) #100个只有一个特征的数据点
y = x * 3. + 4. + np.random.normal(size=100)
X = x.reshape(-1,1)
plt.scatter(x,y)
plt.show()
得到这样的散点图
def J(theta, X_b, y):
try:
return np.sum((y - X_b.dot(theta))**2) / len(X_b)
except:
return float(‘inf‘)
def dJ(theta, X_b, y):
res = np.empty(len(theta))
res[0] = np.sum(X_b.dot(theta) - y)
for i in range(1, len(theta)):
res[i] = (X_b.dot(theta) - y).dot(X_b[:,i])
return res * 2 / len(X_b)
def gradient_descent(X_b, y, initial_theta, eta, n_iters = 1e4, epsilon=1e-8):
theta = initial_theta
cur_iter = 0
while cur_iter < n_iters:
gradient = dJ(theta, X_b, y)
last_theta = theta
theta = theta - eta * gradient
if(abs(J(theta, X_b, y) - J(last_theta, X_b, y)) < epsilon):
break
cur_iter += 1
return theta
X_b = np.hstack([np.ones((len(x), 1)), x.reshape(-1,1)])
initial_theta = np.zeros(X_b.shape[1])
eta = 0.01
theta = gradient_descent(X_b, y, initial_theta, eta)
获得斜率和截距,和最开始动手设置的基本吻合,证明梯度下降是成功的。
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原文地址:https://www.cnblogs.com/xiyoushumu/p/13386992.html