邏輯回歸與梯度下降詳解

邏輯回歸

Sigmoid函數(shù):

Sigmoid函數(shù)

梯度:

梯度的表達(dá)式

這個(gè)梯度是指:沿著x方向移動(dòng)

個(gè)單位痕支,沿著y方向移動(dòng)
個(gè)單位。函數(shù)f(x,y)在這一點(diǎn)上有定義并且可微,每個(gè)單位長度自行設(shè)定,稱為步長卒废,記為

梯度上升算法到達(dá)每個(gè)點(diǎn)后都會(huì)重新計(jì)算移動(dòng)的方向宙地,不斷迭代移動(dòng)摔认,直到滿足停止條件,停止條件可以是一個(gè)確定的迭代次數(shù)或是達(dá)到較小的誤差宅粥。在迭代過程中参袱,梯度總是選取最佳的移動(dòng)方向。

權(quán)值調(diào)整公式

利用該算法(梯度下降)進(jìn)行求解優(yōu)化問題:

權(quán)值Weights更新:weights=weights+alphadata.transpose()error 按誤差方向調(diào)整權(quán)重(回歸系數(shù))秽梅。即可以寫成:

權(quán)值根據(jù)誤差分方向進(jìn)行調(diào)整

增量是關(guān)于誤差的一個(gè)函數(shù)抹蚀。

隨機(jī)梯度上升算法:

梯度上升算法每次更新都需要遍歷整個(gè)數(shù)據(jù)集,如果數(shù)據(jù)量巨大企垦,則耗時(shí)很大环壤,復(fù)雜度高。改進(jìn)方法:一次僅用戶一個(gè)樣本點(diǎn)來更新回歸系數(shù)(隨機(jī)梯度上升)钞诡。由于其在新樣本到來時(shí)對分類器進(jìn)行增量式更新郑现,因而這是一個(gè)在線學(xué)習(xí)算法。

用代碼來看兩者的區(qū)別:

梯度上升:

for i in range(max_step):

      h = sigmoid(data_mat * weights)

      err = (label_mat - h)

      weights = weights + alpha * data_mat.transpose() * err

return weights

用全局的誤差來更新weights

隨機(jī)梯度上升:

for i in range(n):

        h = sigmoid(numpy.sum(data[i] * weights))

        err = label[i] - h

        weights = weights + data[i] * alpha * err

return weights

一個(gè)點(diǎn)只計(jì)算一次荧降,遍歷時(shí)使用當(dāng)前點(diǎn)計(jì)算出的誤差來調(diào)整本次的權(quán)值接箫。

兩者區(qū)別在計(jì)算誤差的方式上。

其實(shí)怎么選取不重要朵诫,根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以得到:隨機(jī)選取和遍歷每一個(gè)求得當(dāng)前的誤差列牺,最后在于循環(huán)計(jì)算的次數(shù),當(dāng)次數(shù)趨向于一個(gè)合適的值時(shí)拗窃,誤差穩(wěn)定且較小瞎领,則此時(shí)分類即完成泌辫。

http://blog.csdn.net/qq_20945297/article/details/78552273

如果這不是一個(gè)凸優(yōu)化問題,梯度下降勢必會(huì)遇到局部最芯拍(極小值)的情況

如何應(yīng)對其局部最小的問題:

1震放、 以多組不同參數(shù)值初始化多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),按標(biāo)準(zhǔn)方法訓(xùn)練后驼修,取其中誤差最小的解作為最終參數(shù)殿遂;這就是從多個(gè)不同的初始點(diǎn)開始搜索尋優(yōu),這樣陷入不同的局部極小值乙各,從而選取更可能接近全局最小的解墨礁;

2、 使用模擬退火:以一定的概率接受比當(dāng)前解更差的結(jié)果耳峦,每步迭代中恩静,接受次優(yōu)解的概率要隨著時(shí)間推移降低,保證算法能夠收斂蹲坷;

3驶乾、 使用隨機(jī)梯度下降,這樣計(jì)算出的梯度仍可能不為0循签,這樣就可能跳出局部極小值级乐。

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