梯度下降法原理和步骤 机器学习为什么会使用梯度下降法?
机器学习为什么会使用梯度下降法?
另外,在神经网络(非凸问题)的训练中,大多采用梯度下降法。梯度下降法和拟牛顿法可以用来训练logistic回归(凸问题)模型。
在机器学习任务中,必须最小化损失函数L(θ)Lleft(thetaright)L(θ),其中θthetaθ是要求解的模型参数。梯度下降法和牛顿/拟牛顿法都是迭代法。梯度下降法是梯度法,而牛顿法/拟牛顿法是由二阶Hessian矩阵的逆矩阵或伪逆矩阵求解的。
比较了梯度下降法和牛顿法。因为微积分的本质是研究“量”与“量变”的关系。我们感兴趣的大多数数量,比如位置和速度,比如GDP、人口和寿命,都是不断变化的。为了研究它们之间的关系,我们经常使用一些数学模型,其中包含了大量的微分方程,自然是微积分学的重要基础。
没有微积分,世界仍然是黑暗的。
具体来说,微积分广泛应用于各行各业。
物理学不言而喻,牛顿发明微积分是为了用微分方程来描述物理世界的现象。微积分必须应用于任何工程领域。通常,你需要计算体积,面积和压力。
在经济学中,各种预测模型都是微分方程。还有著名的博弈论,它运用了大量的高等数学,远远超过微积分。
在金融领域,现在很多人从事“数量交易”,他们不得不用微积分来计算期权定价和各种衍生金融产品。光靠微积分是不够的。我们需要添加更先进的工具,如“随机过程”来处理可变的“风险”。
保险。计算人们的预期寿命,各种事故发生的概率,从而计算出应该设定多少保费。太高了,买不起。太低了,卖不出去。微积分和概率论是标准的。
在过去两年中,“机器学习”或“人工智能”(事实上,它们都是类似的东西),比如alphago,它在下棋方面非常强大,它包含了一个很深的神经网络(40层)。这个网络是一个非常复杂的函数,其中有许多参数(数亿),需要对这些参数进行训练。训练的方法本质上是梯度下降法,这也是微积分中的一种方法。
你有没有注意到上面提到的行业实际上是非常有利可图的。
有些人可能会认为微积分和《天书》一样,是关于现实世界中不存在的东西,而只存在于理论世界中的东西。在学习和考试之后,他们都把它还给了老师。但这是完全错误的。世界上有许多抽象而乏味的行业,但它们可能是有利可图的行业。有很多微积分,概率论和高等代数。在一些更复杂的行业,数学可能更先进。学习微积分、概率论等高级知识,再加上应用领域的知识(如经济学、程序设计等),绝对是踏入小康、甚至致富的非常可靠的手段
微积分我们很少用到,为什么还要学呢?
我认为这种理解并不全面。首先,算法的核心是如何利用抽象的数学模型来解决这个实际问题,而实现的手段是通过代码编程,所以算法的核心是数学,基本上是精确的。但是说数学是一种算法是一个大问题。数学涉及面很广。它是一个自洽系统。随着人类认识水平的提高,数学也在不断发展,许多新的数学工具被开发出来帮助我们解决实际问题。
因此,如果数学是它背后的真理理论,那么算法就是用部分真理来帮助我们解决一些具体问题。这是我的理解。
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