梯度下降法实现（Python语言描述）

梯度下降法的python代码实现（多元线性回归）

梯度下降法的python代码实现(多元线性回归最小化损失函数) 1.梯度下降法主要用来最小化损失函数,是一种比较常用的最优化方法,其具体包含了以下两种不同的方式:批量梯度下降法(沿着梯度变化最快的方向进行搜索最小值)和随机梯度下降法(主要随机梯度下降,通过迭代运算,收敛到最小值) 2.随机梯度与批量梯度计算是梯度下降的两种比较常用的方法,随机梯度下降法计算效率较高,不过不太稳定,对于批量梯度下降法,虽然计算速度较慢,但是计算方向稳定,它一定会朝着我们最优化的方向不断的进行靠近计算,结合以上两种方…

梯度下降法实现（Python语言描述）

原文地址:传送门 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline plt.style.use(['ggplot']) 当你初次涉足机器学习时,你学习的第一个基本算法就是梯度下降 (Gradient Descent), 可以说梯度下降法是机器学习算法的支柱. 在这篇文章中,我尝试使用 p y t h o n python python 解释梯度下降法的基本原理.一旦掌握了梯度下降法,很多问题就会变得容易理…

梯度下降法实现-python[转载]

转自:https://www.jianshu.com/p/c7e642877b0e 梯度下降法,思想及代码解读. import numpy as np # Size of the points dataset. m = 20 # Points x-coordinate and dummy value (x0, x1). X0 = np.ones((m, 1))#返回一个m行1列的矩阵 X1 = np.arange(1, m+1).reshape(m, 1)#相当于是转置了 X = np.hsta…

（转）梯度下降法及其Python实现

梯度下降法(gradient descent),又名最速下降法(steepest descent)是求解无约束最优化问题最常用的方法,它是一种迭代方法,每一步主要的操作是求解目标函数的梯度向量,将当前位置的负梯度方向作为搜索方向(因为在该方向上目标函数下降最快,这也是最速下降法名称的由来).梯度下降法特点:越接近目标值,步长越小,下降速度越慢.直观上来看如下图所示: 这里每一个圈代表一个函数梯度,最中心表示函数极值点,每次迭代根据当前位置求得的梯度(用于确定搜索方向以及与步长共同决定前进速度)和…

固定学习率梯度下降法的Python实现方案

应用场景优化算法经常被使用在各种组合优化问题中.我们可以假定待优化的函数对象\(f(x)\)是一个黑盒,我们可以给这个黑盒输入一些参数\(x_0, x_1, ...\),然后这个黑盒会给我们返回其计算得到的函数值\(f(x_0), f(x_1), ...\).我们的最终目的是得到这个黑盒函数的最优输入参数\(x_i\),使得\(f(x_i)=min\{f(x)\}\).那么我们就会想到,通过不断的调整输入给黑盒的\(x\)值,直到找到满足要求的那个\(x\)值. 我们需要明确的一个信息是,我们…

paper 166：梯度下降法及其Python实现

参考来源:https://blog.csdn.net/yhao2014/article/details/51554910 梯度下降法(gradient descent),又名最速下降法(steepest descent)是求解无约束最优化问题最常用的方法,它是一种迭代方法,每一步主要的操作是求解目标函数的梯度向量,将当前位置的负梯度方向作为搜索方向(因为在该方向上目标函数下降最快,这也是最速下降法名称的由来).梯度下降法特点:越接近目标值,步长越小,下降速度越慢.…

简单线性回归（梯度下降法） python实现

grad_desc .caret, .dropup > .btn > .caret { border-top-color: #000 !important; } .label { border: 1px solid #000; } .table { border-collapse: collapse !important; } .table td, .table th { background-color: #fff !important; } .table-bordered th, .tab…

《数据结构与算法Python语言描述》习题第二章第三题（python版）

ADT Rational: #定义有理数的抽象数据类型 Rational(self, int num, int den) #构造有理数num/den +(self, Rational r2) #求出本对象加r2的结果 -(self, Rational r2) #求出本对象减r2的结果 *(self, Rational r2) #求出本对象乘以r2的结果 /(self, Rational r2) #求出本对象除以r2的结果 num(self) #取出本对象的分子 den(self) #取出本对象的…

《数据结构与算法Python语言描述》习题第二章第二题（python版）

ADT Date: #定义日期对象的抽象数据类型 Date(self, int year, int month, int day) #构造表示year/month/day的对象 difference(self, Date d2) #求出self和d2的日期差 plus(self, int n) #计算出日期第self之后n天的日期 num_date(self, int year, int n) #计算year年第n天的日期 adjust(self, int n) #将日期d调整n天(n为带符号整…

《数据结构与算法Python语言描述》习题第二章第一题（python版）

题目:定义一个表示时间的类Timea)Time(hours,minutes,seconds)创建一个时间对象:b)t.hours(),t.minutes(),t.seconds()分别返回时间对象t的小时,分钟和秒值c)为Time对象定义加法和减法操作(用运算符+和-)d)定义时间对象的等于和小于关系对象(用运算符==和<) #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- """ 定义一个表示时间的类Time a)Time(ho…

机器学习|线性回归三大评价指标实现『MAE, MSE, MAPE』（Python语言描述）

原文地址 ?传送门对于回归预测结果,通常会有平均绝对误差.平均绝对百分比误差.均方误差等多个指标进行评价.这里,我们先介绍最常用的3个: 平均绝对误差(MAE) 就是绝对误差的平均值,它的计算公式如下: M A E ( y , y ^ ) = 1 n ( ∑ i = 1 n ∣ y − y ^ ∣ ) MAE(y,\hat{y}) = \frac{1}{n}(\sum_{i = 1}^{n}\left | y - \hat{y} \right |) MAE(y,y^)=n1(i=1∑n∣…

机器学习|线性回归算法详解 (Python 语言描述)

原文地址 ? 传送门线性回归线性回归是一种较为简单,但十分重要的机器学习方法.掌握线性的原理及求解方法,是深入了解线性回归的基本要求.除此之外,线性回归也是监督学习回归部分的基石. 线性回归介绍在了解线性回归之前,我们得先了解分类和回归问题的区别. 首先,回归问题和分类问题一样,训练数据都包含标签,这也是监督学习的特点.而不同之处在于,分类问题预测的是类别,回归问题预测的是连续值. 例如,回归问题往往解决: 股票价格预测房价预测洪水水位线上面列举的问题,我们需要预测的目标都不是类别,…

Kenneth A.Lambert著的数据结构（用python语言描述）的第一章课后编程答案

第6题:工资部门将每个支付周期的雇员信息的列表保存到一个文本文件, 每一行的格式:<last name><hourly wage><hours worked> 编写一个程序,让用户输出文件名并且最终向终端输出报表. 自行创建一个txt文件,如下图所示: 代码: 方法一.从txt文件中读取内容,并向excel表格文件写入 import xlwt word=[] fileName=input("请输入文件名:") f=open(fileName,'r')…

最小二乘法及梯度下降法分别对存在多重共线性数据集进行线性回归（Python版）

网上对于线性回归的讲解已经很多,这里不再对此概念进行重复,本博客是作者在听吴恩达ML课程时候偶然突发想法,做了两个小实验,第一个实验是采用最小二乘法对数据进行拟合, 第二个实验是采用梯度下降方法对数据集进行线性拟合,下面上代码: 最小二乘法: #!/usr/bin/env python #encoding:UTF-8 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt N=10 X=np.linspace(-3, 3, N) Y=(X+10.0)…

机器学习中梯度下降法原理及用其解决线性回归问题的C语言实现

本文讲梯度下降(Gradient Descent)前先看看利用梯度下降法进行监督学习(例如分类.回归等)的一般步骤: 1, 定义损失函数(Loss Function) 2, 信息流forward propagation,直到输出端 3, 误差信号back propagation.采用“链式法则”,求损失函数关于参数Θ的梯度 4, 利用最优化方法(比如梯度下降法),进行参数更新 5, 重复步骤2.3.4,直到收敛为止所谓损失函数,就是一个描述实际输出值和期望输出值之间落差的函数.有多种损失函数的…

梯度下降法VS随机梯度下降法 (Python的实现)

# -*- coding: cp936 -*- import numpy as np from scipy import stats import matplotlib.pyplot as plt # 构造训练数据 x = np.arange(0., 10., 0.2) m = len(x) # 训练数据点数目 x0 = np.full(m, 1.0) input_data = np.vstack([x0, x]).T # 将偏置b作为权向量的第一个分量 target_data = 2 * x…

梯度下降法原理与python实现

梯度下降法(Gradient descent)是一个一阶最优化算法,通常也称为最速下降法. 要使用梯度下降法找到一个函数的局部极小值,必须向函数上当前点对应梯度(或者是近似梯度)的反方向的规定步长距离点进行迭代搜索.如果相反地向梯度正方向迭代进行搜索,则会接近函数的局部极大值点:这个过程则被称为梯度上升法. 本文将从最优化问题谈起,回顾导数与梯度的概念,引出梯度下降的数据推导:概括三种梯度下降方法的优缺点,并用Python实现梯度下降(附源码). 1 最优化问题最优化问题是求解函数极值的问题,…

最小二乘法及梯度下降法运行结果对比（Python版）

上周在实验室里师姐说了这么一个问题,对于线性回归问题,最小二乘法和梯度下降方法所求得的权重值是一致的,对此我颇有不同观点.如果说这两个解决问题的方法的等价性的确可以根据数学公式来证明,但是很明显的这个说法是否真正的成立其实很有其它的一些考虑因素在里面,以下给出我个人的一些观点: 1. 首先,在讨论最小二乘法和梯度下降对某数据集进行线性拟合的结果是否相同的问题之前,我们应该需要确保该数据集合的确符合线性模型,如果不符合那么得出的结果将会是非常有意思的, 该种情况在之前的博客中已有介绍,下面给出网址…

梯度下降法及一元线性回归的python实现

梯度下降法及一元线性回归的python实现一.梯度下降法形象解释设想我们处在一座山的半山腰的位置,现在我们需要找到一条最快的下山路径,请问应该怎么走?根据生活经验,我们会用一种十分贪心的策略,即在现在所处的位置上找到一个能够保证我们下山最快的方向,然后向着该方向行走:每到一个新位置,重复地应用上述贪心策略,我们就可以顺利到达山底了.其实梯度下降法的运行过程和上述下山的例子没有什么区别,不同的是我们人类可以凭借我们的感官直觉,根据所处的位置来选择最佳的行走方向,而梯度下降法所依据的是严格的数学…

梯度下降法实现最简单线性回归问题python实现

梯度下降法是非常常见的优化方法,在神经网络的深度学习中更是必会方法,但是直接从深度学习去实现,会比较复杂.本文试图使用梯度下降来优化最简单的LSR线性回归问题,作为进一步学习的基础. import numpy as np import pandas as pd from numpy import * from pandas import * import matplotlib.pyplot as plt x = np.array([[1,2],[2,1],[3,2.5],[4,3], [5,4]…

python实现简单的梯度下降法

代码如下: # 梯度下降法模拟 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt plot_x = np.linspace(-1,6,141) # 计算损失函数对应的导数,即对y=(x-2.5)**2-1求导 def dJ(theda): return 2*(theda-2.5) # 计算theda对应的损失函数值 def J(theda): try: return (theda-2.5)**2-1 except: return float('…

机器学习---用python实现最小二乘线性回归算法并用随机梯度下降法求解（Machine Learning Least Squares Linear Regression Application SGD）

在<机器学习---线性回归(Machine Learning Linear Regression)>一文中,我们主要介绍了最小二乘线性回归算法以及简单地介绍了梯度下降法.现在,让我们来实践一下吧. 先来回顾一下用最小二乘法求解参数的公式:. (其中:,,) 再来看一下随机梯度下降法(Stochastic Gradient Descent)的算法步骤: 除了算法中所需的超参数α(学习速率,代码中写为lr)和epsilon(误差值),我们增加了另一个超参数epoch(迭代次数).此外,为方便起见,…

重新发现梯度下降法--backtracking line search

一直以为梯度下降很简单的,结果最近发现我写的一个梯度下降特别慢,后来终于找到原因:step size的选择很关键,有一种叫backtracking line search的梯度下降法就非常高效,该算法描述见下图: 下面用一个简单的例子来展示,给一个无约束优化问题: minimize y = (x-3)*(x-3) 下面是python代码,比较两种方法 # -*- coding: cp936 -*- #optimization test, y = (x-3)^2 from matplotlib.p…

Python语言编写BP神经网络

Python语言编写BP神经网络 2016年10月31日 16:42:44 ldy944758217 阅读数 3135 人工神经网络是一种经典的机器学习模型,随着深度学习的发展神经网络模型日益完善. 联想大家熟悉的回归问题, 神经网络模型实际上是根据训练样本创造出一个多维输入多维输出的函数, 并使用该函数进行预测, 网络的训练过程即为调节该函数参数提高预测精度的过程.神经网络要解决的问题与最小二乘法回归解决的问题并无根本性区别. 回归和分类是常用神经网络处理的两类问题, 如果你已经了解了神经…

机器学习基础——梯度下降法（Gradient Descent）

机器学习基础--梯度下降法(Gradient Descent) 看了coursea的机器学习课,知道了梯度下降法.一开始只是对其做了下简单的了解.随着内容的深入,发现梯度下降法在很多算法中都用的到,除了之前看到的用来处理线性模型,还有BP神经网络等.于是就有了这篇文章. 本文主要讲了梯度下降法的两种迭代思路,随机梯度下降(Stochastic gradient descent)和批量梯度下降(Batch gradient descent).以及他们在python中的实现. 梯度下降法梯度下降是…

【python】描述符descriptor

开始看官方文档,各种看不懂,只看到一句Properties, bound and unbound methods, static methods, and class methods are all based on the descriptor protocol. 然后看了一篇很不错的文章Python描述符(descriptor)解密,至少让我知道为什么要描述符,以及描述符能做什么.简言之,描述符可以简化重复的property逻辑. 下面是转载内容: Python中包含了许多内建的语言特性,它…