優化演算法1 隨機梯度下降法

梯度下降公式很簡單

import numpy as np

import torch
from torchvision.datasets import mnist
from torch.utils.data import dataloader
from torch import nn
from torch.autograd import variable
import time
import matplotlib.pyplot as plt
#隨機梯度下降法，從0開始自己實現
def data_tf(x):
x = np.array(x,dtype='float32')/255 #講資料變成0-1之間
x = (x-0.5)/0.5 #標準化
x = x.reshape((-1,)) #拉平
x = torch.from_numpy(x)
return x
#載入資料集，宣告定義的資料變換
train_set = mnist('./data',train=true,transform=data_tf,download=true)
test_set = mnist('./data',train=false,transform=data_tf,download=true)
#定義loss函式
criterion = nn.crossentropyloss()
#定義梯度下降公式：lr學習率，parameters引數
def sgd_update(parameters,lr):
for param in parameters:
param.data = param.data - lr * param.grad.data
train_data = dataloader(train_set,batch_size=64,shuffle=true)
net = nn.sequential(
nn.linear(784,200),
nn.relu(),
nn.linear(200,10)
)#開始訓練
losses1 = 
idx = 0
#計時開始
start = time.time()
for e in range(5):
train_loss = 0
for im,label in train_data:
im = variable(im)
label = variable(label)
#向前傳播
out = net(im)
loss = criterion(out,label)
#反向傳播
net.zero_grad()
loss.backward()
sgd_update(net.parameters(),0.01)
#記錄誤差
train_loss += loss.data
if idx%30 == 0:
idx += 1
print('epoch:{},train loss:{}'.format(e,train_loss/len(train_data)))
end = time.time()
x_axis = np.linspace(0,5,len(losses1),endpoint=true)
plt.semilogy(x_axis,losses1,label='batch_size = 1')
plt.show()

pytorch內建隨機梯度下降法

train_data = dataloader(train_set, batch_size=64, shuffle=true)

net = nn.sequential(
nn.linear(784, 200),
nn.relu(),
nn.linear(200, 10)
)optimzier = torch.optim.sgd(net.parameters(), 1e-2)
start = time.time() 
for e in range(5):
train_loss = 0
for im, label in train_data:
im = variable(im)
label = variable(label)
out = net(im)
loss = criterion(out, label)
optimzier.zero_grad()
loss.backward()
optimzier.step()
train_loss += loss.data
print('epoch: {}, train loss: '
.format(e, train_loss / len(train_data)))
end = time.time() #

梯度下降法和隨機梯度下降法

批量梯度下降法 batch gradient descent 在更新引數時使用所有的樣本來進行更新 隨機梯度下降法 stochastic gradient descent 求梯度時沒有用所有的m個樣本的資料，而是僅僅選取乙個樣本j來求梯度。小批量梯度下降法 mini batch gradient d...

隨機梯度下降法

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隨機梯度下降法

自定義虛擬資料集 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt m 100000 m個樣本 x np.random.normal size m x x.reshape 1 1 y 4.x 3 np.random.normal 0,3,size ...