def numerical_gradient_2d(f, X): if X.ndim == 1: return _numerical_gradient_1d(f, X) else: grad = np.zeros_like(X) for idx, x in enumerate(X): grad[idx] = _numerical_gradient_1d(f, x) return grad
时间: 2024-02-14 19:22:35 浏览: 50
这是一个求解二元函数梯度的函数,使用数值微分的方法进行求解。输入参数包括函数 f 和点 X,输出为函数在点 X 处的梯度。函数首先判断输入点 X 的维度,如果是一维向量则调用 _numerical_gradient_1d 函数求解一元函数的导数,如果是二维矩阵则对矩阵中的每个向量分别调用 _numerical_gradient_1d 函数求解二元函数在该向量上的梯度,最终得到整个矩阵在该点处的梯度。
需要注意的是,数值微分的方法虽然简单易懂,但是计算量很大,因此在实际应用中往往不是首选方法。更常用的方法是解析法(analytic differentiation),即通过手动求解函数的导数公式,得到函数在每个点处的梯度。
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def numerical_gradient(self, x, t): loss_W = lambda W: self.loss(x, t) grads = {} grads['W1'] = numerical_gradient(loss_W, self.params['W1']) grads['b1'] = numerical_gradient(loss_W, self.params['b1']) grads['W2'] = numerical_gradient(loss_W, self.params['W2']) grads['b2'] = numerical_gradient(loss_W, self.params['b2']) return grads
这段代码是一个神经网络模型的数值梯度计算函数。在这个函数中,首先定义了一个损失函数loss_W,该函数接受参数W并返回模型在给定输入x和目标输出t下的损失值。然后,通过调用numerical_gradient函数来计算参数W1、b1、W2和b2的数值梯度,并将其保存在grads字典中。最后,返回grads。
数值梯度是一种通过微小的变化来估计参数梯度的方法。它通过计算损失函数在参数值附近的两个点处的差异,并除以变化量来估计梯度。数值梯度计算方法相对简单,但计算效率较低,因此在实际训练中往往使用反向传播方法来计算参数梯度。
dx_num = eval_numerical_gradient_array(lambda x: affine_forward(x, w, b)[0], x, dout)
这行代码是用来计算仿射层(affine layer)的反向传播的梯度的。其中,x 是输入数据,w 是权重参数,b 是偏置参数,dout 是反向传播回来的上游梯度。这行代码中使用了 eval_numerical_gradient_array 函数来数值化地计算梯度。其中,第一个参数是一个函数,这个函数将 x 作为输入,返回前向传播的输出;第二个参数是 x,第三个参数是 dout。这行代码的返回值是 dx_num,即数值化计算出的梯度。
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