梯度下降法、模拟训练、拟合二次曲线、最小二乘法、MSELoss、拟合:f(x)=ax^2+bx+c
本文目标:
以这个公式为例,设计一个算法,用梯度下降法来模拟训练过程,最终得出参数a,b,c
原理介绍
目标函数:
损失函数:
,就是mse
损失函数展开:
损失函数对a,b,c求导数:
导数就是梯度,也就是目标参数与当前参数的差异,这个差异需要用梯度下降法更新
=
![]()
=
![]()
=
重复上面的过程,参数就可以更新了,然后可以看看新参数的效果,也就是损失有没有降低
具体流程
- 预设模型的表达式为:
,也就是二次函数。同时随机初始化模型参数a,b,c。如果是其他函数如
,就无法在本版本适用(修改求导方式后才可用)。即本模型需要提前知道模型的表达式。
- 通过不断喂入(x_input,y_true),得出
.而y_out与y_true之间具有差异。
- 将差异封装成一个loss函数,并分别对a,b,c进行求导。得到a,b,c的梯度
,
,
- 将
,
,
和原始的参数a,b,c和学习率作为输入,用梯度下降法来对a,b,c参数进行更新.
- 重复2,3,4过程。直到训练结束或者loss降低到较小值
python实现
# 初始化a,b,c为:-11/6 , -395/3,-2400 目标a,b,c为:(2,-4,3)
class QuadraticFunc():def drew(self,w,name="show"):a,b,c = wx1 = np.array(range(-80,80))y1 = a*x1*x1 + b*x1 + cy2 = 2*x1*x1 - 4*x1 + 3plt.clf()plt.plot(x1, y1)plt.plot(x1, y2)plt.scatter(x1, y1, c='r')# set colorplt.xlim((-50,50))plt.ylim((-500,500))plt.xlabel('X Axis')plt.ylabel('Y Axis')if name == "first":plt.pause(3)else:plt.pause(0.01)plt.ioff()#计算lossdef cal_loss(self,y_out,y_true):# return np.dot((y_out - y_true),(y_out - y_true)) * 0.5return np.mean((y_out - y_true)**2)#计算梯度 def cal_grad(self,x,y_out,y_true):# x(batch),y_out(batch),y_true(batch)a_grad = (y_out-y_true)*x**2 #b_grad = (y_out-y_true)*xc_grad = (y_out-y_true)return np.array([np.mean(a_grad),np.mean(b_grad),np.mean(c_grad)]) #梯度下降法更新参数def update_theta(self,step,w,grad):new_w = w - step*gradreturn new_wdef run(self):feed_x = np.array(range(-400,400))/400feed_y = 2*feed_x*feed_x - 4*feed_x + 3step = 0.5base_lr = 0.5lr = base_lr# 初始化参数a,b,c = -11/6 , -395/3,-2400#-1,10,26w = np.array([a,b,c])self.drew(w,"first")epochs = 100for epoch in range(epochs):# 每隔10轮 降低一半的学习率lr = base_lr/(2**(int((epoch+1)/10)))for i in range(len(feed_x)):x_input = feed_x[i]y_true = feed_y[i]y_out = w[0]*x_input*x_input +w[1]*x_input + w[2]#计算lossloss = self.cal_loss(y_out,y_true)#计算梯度grad = self.cal_grad(x_input,y_out,y_true)#更新参数,梯度下降w = self.update_theta(lr,w,grad)# self.drew(w)grad = np.round(grad,2)loss = np.round(loss,2)w = np.round(w,2)print("train times is:",epoch," grad is:",grad," loss is:","%.4f"%loss, " w is:",w,"\n")self.drew(w)if loss<1e-5:print("train finish:",w)breakdef run_batch(self):feed_x = np.array(range(-400,400))/400feed_y = 2*feed_x*feed_x - 4*feed_x + 3x_y = [[feed_x[i],feed_y[i]] for i in range(len(feed_x))]base_lr = 0.5lr = base_lr# 初始化参数a,b,c = -11/6 , -395/3,-2400#-1,10,26w = np.array([a,b,c])self.drew(w,"first")batch_size = 16data_len = len(x_y)//batch_sizeepochs = 100for epoch in range(epochs):random.shuffle(x_y)# 每隔10轮 降低一半的学习率lr = base_lr/(2**(int((epoch+1)/10)))print("epoch,lr:",epoch,lr)for i in range(data_len):x_y_list = x_y[i*batch_size:(i+1)*batch_size]x_y_np = np.array(x_y_list)x_input = x_y_np[:,0]y_true = x_y_np[:,1]y_out = w[0]*x_input*x_input +w[1]*x_input + w[2]#计算lossloss = self.cal_loss(y_out,y_true)#计算梯度grad = self.cal_grad(x_input,y_out,y_true)#更新参数,梯度下降w = self.update_theta(lr,w,grad)grad = np.round(grad,2)loss = np.round(loss,2)w = np.round(w,2)print("train times is:",epoch," grad is:",grad," loss is:","%.4f"%loss, " w is:",w,"\n")self.drew(w)if loss<1e-5:print("train finish:",w)# breaktime.sleep(0.1)if __name__ == "__main__":qf = QuadraticFunc()qf.run()
相关文章:
梯度下降法、模拟训练、拟合二次曲线、最小二乘法、MSELoss、拟合:f(x)=ax^2+bx+c
本文目标: 以这个公式为例,设计一个算法,用梯度下降法来模拟训练过程,最终得出参数a,b,c 原理介绍 目标函数: 损失函数:,就是mse 损失函数展开: 损失函数对a,b,c求导数: 导数就是梯度…...
Web3.0投票如何做到公平公正且不泄露个人隐私
在当前的数字时代,社交平台举办投票活动已成为了一种普遍现象。然而,随之而来的是一些隐私和安全方面的顾虑,特别是关于个人信息泄露和电话骚扰的问题。期望建立一个既公平公正又能保护个人隐私的投票系统。Web3.0的出现为实现这一目标提供了…...
灰度图像的自动阈值分割
第一种:Otsu (大津法) 一、基于cv2的API调用 1、代码实现 直接给出相关代码: import cv2 import matplotlib.pylab as pltpath r"D:\Desktop\00aa\1.png" img cv2.imread(path, 0)def main2():ret, thresh1 cv2.…...
利用Maven获取jar包
我有一个习惯,就是程序不在线依赖网络的任何包。以前用C#时候虽然用Nuget找包,但是添加引用后又马上把Nuget引用删了,再把Nuget下载的dll拷贝到工程再引用dll。 这样做的好处是: 1.别人得到程序代码可以直接编译,不用…...
将vue组件发布成npm包
文章目录 前言一、环境准备1.首先最基本的需要安装nodejs,版本推荐 v10 以上,因为需要安装vue-cli2.安装vue-cli 二、初始化项目1.构建项目2.开发组件/加入组件3. 修改配置文件 三、调试1、执行打包命令2、发布本地连接包3、测试项目 四、发布使用1、注册…...
江科大STM32 中
目录 6、TIM(Timer)定时器基本定时器通用定时器高级定时器示例程序(定时器定时中断&定时器外部时钟)TIM输出比较示例程序(PWM驱动LED呼吸灯&PWM驱动舵机&PWM驱动直流电机)TIM输入捕获示例程序&…...
vue+draggable+el-upload上传图片拖拽重排方法
vuedraggableel-upload上传图片拖拽重排方法 1.html <el-row><el-col><el-form-item label"添加视频/图片" prop"device_id"><div class"image-upload"><draggable v-model"fileList" update"dataDr…...
微信的新版canvas绘制的图案发生变形和偏移的问题
一,现象 this.context.beginPath(); this.context.moveTo(10, 10); this.context.lineTo(10, 100); this.context.lineTo(100, 100); this.context.lineTo(100, 10); this.context.lineTo(10, 10); this.context.stroke();本来绘制的是正方形,结果绘制出来是个矩形,边的宽度也…...
[ACM学习] 进制转换
进制的本质 本质是每一位的数位上的数字乘上这一位的权重 将任意进制转换为十进制 原来还很疑惑为什么从高位开始,原来从高位开始的,可以被滚动地乘很多遍。 将十进制转换为任意进制...
redis + 拦截器 :防止数据重复提交
1.项目用到,不是核心 我们干系统开发,不免要考虑一个点,数据的重复提交。 我想我们之前如果要校验数据重复提交要求,会怎么干?会在业务层,对数据库操作,查询数据是否存在,存在就禁止插入数据; 但是吧,我们每次crud操作都会连接…...
如何进行H.265视频播放器EasyPlayer.js的中性化设置?
H5无插件流媒体播放器EasyPlayer属于一款高效、精炼、稳定且免费的流媒体播放器,可支持多种流媒体协议播放,可支持H.264与H.265编码格式,性能稳定、播放流畅,能支持WebSocket-FLV、HTTP-FLV,HLS(m3u8&#…...
Ubuntu22.04安装4090显卡驱动
1、安装完Ubuntu系统,打完所有补丁后再进行后续操作 2、下载系统所需要的版本的NV显卡驱动,本次由于使用CUDA12.1,故选用的驱动版本为NVIDIA-Linux-x86_64-530.41.03.run 3、卸载NV驱动(只是保险起见,并不是一定会卸…...
YOLOv8优化策略:注意力涨点系列篇 | 一种轻量级的加强通道信息和空间信息提取能力的MLCA注意力
🚀🚀🚀本文改进:一种轻量级的加强通道信息和空间信息提取能力 MLCA注意力 🚀🚀🚀在YOLOv8中如何使用 1)作为注意力机制使用;2)与c2f结合使用; 🚀🚀🚀YOLOv8改进专栏:http://t.csdnimg.cn/hGhVK 学姐带你学习YOLOv8,从入门到创新,轻轻松松搞定科研…...
【新书推荐】2.5节 有符号整数和无符号整数
本节内容:整数的编码规则。 ■数据的编码规则:计算机的二进制数对于计算机本身而言仅仅表示0和1。人们按照不同的编码规则赋予二进制数不同的含义。整数的编码规则分为有符号整数和无符号整数。 ■数据的存储规则:x86计算机以字节为单位&…...
RT-Thread: 串口操作、增加串口、串口函数
说明:本文记录RT-Thread添加串口的步骤和串口的使用。 1.新增串口 官方链接:https://www.rt-thread.org/document/site/rtthread-studio/drivers/uart/v4.0.2/rtthread-studio-uart-v4.0.2/ 新增串口只需要在 board.h 文件中定义相关串口的宏定…...
自然语言处理的新突破:如何推动语音助手和机器翻译的进步
一、语音助手方面的进展 语音助手作为人机交互的重要入口之一,其性能的提升离不开自然语言处理技术的进步。基于深度学习的语音识别和语义理解技术,使得语音助手可以更准确地分析用户意图,提供个性化服务。 语音识别精度的持续提高 语音识别是语音助手的基础。随着深度神经网…...
vue3 + jeecgBoot 获取项目IP地址
封装的useGlobSetting 函数 引入并使用 import { useGlobSetting } from //hooks/setting;const glob useGlobSetting();console.log(glob.uploadUrl) //http://192.168.105.57:7900/bs-axfd...
Java Server-Sent Events通信
Server-Sent Events特点与优势 后端可以向前端发送信息,类似于websocket,但是websocket是双向通信,但是sse为单向通信,服务器只能向客户端发送文本信息,效率比websocket高。 单向通信:SSE只支持服务器到客…...
[蓝桥杯]真题讲解:冶炼金属(暴力+二分)
蓝桥杯真题视频讲解:冶炼金属(暴力做法与二分做法) 一、视频讲解二、暴力代码三、正解代码 一、视频讲解 视频讲解 二、暴力代码 //暴力代码 #include<bits/stdc.h> #define endl \n #define deb(x) cout << #x << &qu…...
Fastbee开源物联网项目RoadMap
架构优化 代码简化业务&协议解耦关键组件支持横向拓展网络协议支持横向拓展,包括:mqtt broker,tcp,coap,udp,sip等协议插件化编码脚本化业务代码模版化消息总线 功能优化 网关/子网关:上线,绑定,拓扑࿰…...
生成xcframework
打包 XCFramework 的方法 XCFramework 是苹果推出的一种多平台二进制分发格式,可以包含多个架构和平台的代码。打包 XCFramework 通常用于分发库或框架。 使用 Xcode 命令行工具打包 通过 xcodebuild 命令可以打包 XCFramework。确保项目已经配置好需要支持的平台…...
VB.net复制Ntag213卡写入UID
本示例使用的发卡器:https://item.taobao.com/item.htm?ftt&id615391857885 一、读取旧Ntag卡的UID和数据 Private Sub Button15_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Button15.Click轻松读卡技术支持:网站:Dim i, j As IntegerDim cardidhex, …...
centos 7 部署awstats 网站访问检测
一、基础环境准备(两种安装方式都要做) bash # 安装必要依赖 yum install -y httpd perl mod_perl perl-Time-HiRes perl-DateTime systemctl enable httpd # 设置 Apache 开机自启 systemctl start httpd # 启动 Apache二、安装 AWStats࿰…...
第一篇:Agent2Agent (A2A) 协议——协作式人工智能的黎明
AI 领域的快速发展正在催生一个新时代,智能代理(agents)不再是孤立的个体,而是能够像一个数字团队一样协作。然而,当前 AI 生态系统的碎片化阻碍了这一愿景的实现,导致了“AI 巴别塔问题”——不同代理之间…...
TRS收益互换:跨境资本流动的金融创新工具与系统化解决方案
一、TRS收益互换的本质与业务逻辑 (一)概念解析 TRS(Total Return Swap)收益互换是一种金融衍生工具,指交易双方约定在未来一定期限内,基于特定资产或指数的表现进行现金流交换的协议。其核心特征包括&am…...
全志A40i android7.1 调试信息打印串口由uart0改为uart3
一,概述 1. 目的 将调试信息打印串口由uart0改为uart3。 2. 版本信息 Uboot版本:2014.07; Kernel版本:Linux-3.10; 二,Uboot 1. sys_config.fex改动 使能uart3(TX:PH00 RX:PH01),并让boo…...
dify打造数据可视化图表
一、概述 在日常工作和学习中,我们经常需要和数据打交道。无论是分析报告、项目展示,还是简单的数据洞察,一个清晰直观的图表,往往能胜过千言万语。 一款能让数据可视化变得超级简单的 MCP Server,由蚂蚁集团 AntV 团队…...
AI,如何重构理解、匹配与决策?
AI 时代,我们如何理解消费? 作者|王彬 封面|Unplash 人们通过信息理解世界。 曾几何时,PC 与移动互联网重塑了人们的购物路径:信息变得唾手可得,商品决策变得高度依赖内容。 但 AI 时代的来…...
JS设计模式(4):观察者模式
JS设计模式(4):观察者模式 一、引入 在开发中,我们经常会遇到这样的场景:一个对象的状态变化需要自动通知其他对象,比如: 电商平台中,商品库存变化时需要通知所有订阅该商品的用户;新闻网站中࿰…...
保姆级教程:在无网络无显卡的Windows电脑的vscode本地部署deepseek
文章目录 1 前言2 部署流程2.1 准备工作2.2 Ollama2.2.1 使用有网络的电脑下载Ollama2.2.2 安装Ollama(有网络的电脑)2.2.3 安装Ollama(无网络的电脑)2.2.4 安装验证2.2.5 修改大模型安装位置2.2.6 下载Deepseek模型 2.3 将deepse…...
