批量梯度下降和随机梯度下降matlab 实现

文章出处:

【Machine Learning实验1】batch gradient descent(批量梯度下降) 和 stochastic gradient descent(随机梯度下降)

http://blog.csdn.net/pennyliang/article/details/6998517

上面是作者的blog,代码采用的是C的,我这里采用了比较简便的matlab方式。

批量梯度下降是一种对参数的update进行累积,然后批量更新的一种方式。用于在已知整个训练集时的一种训练方式,但对于大规模数据并不合适。

随机梯度下降是一种对参数随着样本训练,一个一个的及时update的方式。常用于大规模训练集,当往往容易收敛到局部最优解。

详细参见:Andrew Ng 的Machine Learning的课件(见参考1)

可能存在的改进

1)样本可靠度,特征完备性的验证

      例如可能存在一些outlier,这种outlier可能是测量误差,也有可能是未考虑样本特征,例如有一件衣服色彩评分1分,料子1分,确可以卖到10000万元,原来是上面有一个姚明的签名,这个特征没有考虑,所以出现了训练的误差,识别样本中outlier产生的原因。

2)批量梯度下降方法的改进

      并行执行批量梯度下降

3)随机梯度下降方法的改进

      找到一个合适的训练路径(学习顺序),去最大可能的找到全局最优解


4)假设合理性的检验

     H(X)是否合理的检验


5)维度放大

    维度放大和过拟合问题,维度过大对训练集拟合会改善,对测试集的适用性会变差,如果找到合理的方法?

 


下面是我做的一个实验

假定有这样一个对衣服估价的训练样本,代码中matrix表示,第一列表示色彩的评分,第二列表示对料子质地的评分,例如第一个样本1,4表示这件衣服色彩打1分,料子打4分。我们需要训练的是theta,其表示在衣服的估价中,色彩和料子的权重,这个权重是未知量,是需要训练的,训练的依据是这四个样本的真实价格已知,分别为19元,...20元。

通过批量梯度下降和随机梯度下降的方法均可得到theta_C={3,4}T


/*
Matrix_A
1   4
2   5
5   1
4   2
theta_C

?

?
Matrix_A*theta_C
19
26
19
20
*/

批量梯度下降法:

批量梯度下降和随机梯度下降matlab 实现_第1张图片

随机梯度下降法:

批量梯度下降和随机梯度下降matlab 实现_第2张图片

参考文献:

【1】http://www.stanford.edu/class/cs229/notes/cs229-notes1.pdf 

【2】http://www.cnblogs.com/rocketfan/archive/2011/02/27/1966325.html

【3】http://www.dsplog.com/2011/10/29/batch-gradient-descent/

【4】http://ygc.name/2011/03/22/machine-learning-ex2-linear-regression/



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