梯度下降算法是机器学习中一种常用的优化算法,用于求解函数的最小值。它广泛应用于各种机器学习模型中,如线性回归、逻辑回归、神经网络等。

算法原理

梯度下降算法的基本思想是通过迭代的方式,沿着目标函数的梯度方向更新参数,从而逐渐逼近函数的最小值。

步骤:

  1. 初始化参数。
  2. 计算当前参数下的损失函数值。
  3. 计算损失函数关于参数的梯度。
  4. 根据梯度更新参数。
  5. 重复步骤2-4,直到满足停止条件(如损失函数值变化小于某个阈值)。

实现方法

梯度下降算法有多种实现方法,以下列举几种常见的:

  • 批量梯度下降(Batch Gradient Descent):每次迭代使用所有样本的梯度来更新参数。
  • 随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD):每次迭代只使用一个样本的梯度来更新参数。
  • 小批量梯度下降(Mini-batch Gradient Descent):每次迭代使用一小部分样本的梯度来更新参数。

优缺点

优点

  • 简单易实现。
  • 可用于求解各种优化问题。

缺点

  • 梯度下降算法可能陷入局部最小值。
  • 需要选择合适的步长。

实例链接

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梯度下降算法示意图