Bài giảng Tối ưu hóa nâng cao: Chương 5 - Hoàng Nam Dũng

Bài giảng "Tối ưu hóa nâng cao - Chương 5: Gradient descent" cung cấp cho người học các kiến thức: Gradient descent, gradient descent interpretation, fixed step size, backtracking line search,. . | Bài giảng Tối ưu hóa nâng cao: Chương 5 - Hoàng Nam Dũng Gradient Descent Hoàng Nam Dũng Khoa Toán - Cơ - Tin học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Gradient descent Consider unconstrained, smooth convex optimization min f (x) x with convex and differentiable function f : Rn → R. Denote the optimal value by f ∗ = minx f (x) and a solution by x ∗ . 1 Gradient descent Consider unconstrained, smooth convex optimization min f (x) x with convex and differentiable function f : Rn → R. Denote the optimal value by f ∗ = minx f (x) and a solution by x ∗ . Gradient descent: choose initial point x (0) ∈ Rn , repeat: x (k) = x (k−1) − tk · ∇f (x (k−1) ), k = 1, 2, 3, . . . Stop at some point. 1 ● ● ● ● ● 4 2 ● ● ● ●● 53 Gradient descent interpretation At each iteration, consider the expansion 1 2 f (y ) ≈ f (x) + ∇f (x)T (y − x) + ky − xk2 . 2t Quadratic approximation, replacing usual Hessian ∇2 f (x) by 1t I . f (x) + ∇f (x)T (y − x) linear approximation to f 1 2 2t ky − xk 2 proximity term to x, with weight 1/2t Choose next point y = x + to minimize quadratic approximation x + = x − t∇f (x). 4 Gradient descent interpretation ● ● Blue point Blue pointisisx,x, redred point is is point ∗ T x = argminy f (x) + ∇f (x) (y − x) + 1 ky −1 xk22 + T ky − xk22 2t x = argmin f (x) + ∇f (x) (y − x) + y 2t 5 Outline I How to choose step sizes I Convergence analysis I Nonconvex functions I Gradient boosting 6 Fixed step size Fixed step size Simply take ttkk ==t tfor Simply take forallallk k==1,1, 3, .3,. .,. .can 2, 2, diverge ., can if t is diverge if too t is big. too big. 2 2 2 2 Consider f (x) = (10x Consider f (x) = (10x + x )/2, gradient descent after 1 1 +2 x2 )/2, gradient descent after 8 steps: 8 steps: 20 ● 10 ● ● * 0 −10 −20 −20 −10 0 10 20 7 9 Fixed step size Can be Can

Không thể tạo bản xem trước, hãy bấm tải xuống
TỪ KHÓA LIÊN QUAN
TÀI LIỆU MỚI ĐĂNG
16    65    1    25-04-2024
130    56    3    25-04-2024
Đã phát hiện trình chặn quảng cáo AdBlock
Trang web này phụ thuộc vào doanh thu từ số lần hiển thị quảng cáo để tồn tại. Vui lòng tắt trình chặn quảng cáo của bạn hoặc tạm dừng tính năng chặn quảng cáo cho trang web này.