梯度下降法 python_python实现梯度下降法
时间: 2023-07-07 17:30:22 浏览: 68
好的,我理解了你的要求。以下是 Python 实现梯度下降法的代码:
```
import numpy as np
def gradient_descent(X, y, theta, alpha, num_iters):
"""
X: 输入特征矩阵
y: 输出标签向量
theta: 参数向量
alpha: 学习率
num_iters: 迭代次数
"""
m = len(y)
for i in range(num_iters):
h = np.dot(X, theta)
loss = h - y
gradient = np.dot(X.T, loss) / m
theta = theta - alpha * gradient
return theta
```
这个函数接受四个参数:输入特征矩阵 `X`、输出标签向量 `y`、参数向量 `theta`、学习率 `alpha` 和迭代次数 `num_iters`。在函数内部,使用 `for` 循环来进行迭代,每次迭代计算模型预测值 `h`,然后计算损失 `loss` 和梯度 `gradient`。最后更新参数向量 `theta`,返回更新后的参数向量。
需要注意的是,在使用这个函数之前,需要先对输入特征矩阵 `X` 进行预处理,将所有特征值归一化到相同的尺度,以避免在梯度下降过程中出现数值不稳定的情况。
相关问题
梯度下降法python 实现
好的,以下是一个简单的梯度下降法的 Python 实现:
首先,我们需要定义一个损失函数及其梯度函数,以及初始参数值和学习率等超参数:
```python
import numpy as np
# 定义损失函数及其梯度函数
def loss_function(x, y, w):
y_pred = np.dot(x, w)
return np.mean((y_pred - y)**2)
def gradient_function(x, y, w):
y_pred = np.dot(x, w)
return 2*np.dot(x.T, y_pred - y) / len(y)
# 定义初始参数值和学习率等超参数
w = np.zeros((x.shape[1], 1))
learning_rate = 0.01
num_iterations = 1000
```
然后,我们可以开始进行梯度下降迭代:
```python
# 进行梯度下降迭代
for i in range(num_iterations):
gradient = gradient_function(x, y, w)
w -= learning_rate * gradient
loss = loss_function(x, y, w)
if i % 100 == 0:
print(f"Iteration {i}, loss = {loss}")
```
在每次迭代中,我们首先计算损失函数的梯度,然后根据学习率更新参数值,最后计算损失函数的值并输出。
完整代码如下:
```python
import numpy as np
# 定义损失函数及其梯度函数
def loss_function(x, y, w):
y_pred = np.dot(x, w)
return np.mean((y_pred - y)**2)
def gradient_function(x, y, w):
y_pred = np.dot(x, w)
return 2*np.dot(x.T, y_pred - y) / len(y)
# 定义初始参数值和学习率等超参数
x = np.random.rand(100, 10)
y = np.random.rand(100, 1)
w = np.zeros((x.shape[1], 1))
learning_rate = 0.01
num_iterations = 1000
# 进行梯度下降迭代
for i in range(num_iterations):
gradient = gradient_function(x, y, w)
w -= learning_rate * gradient
loss = loss_function(x, y, w)
if i % 100 == 0:
print(f"Iteration {i}, loss = {loss}")
```
梯度下降法python实现
Sure,以下是梯度下降法Python实现的示例代码:
```
import numpy as np
def gradient_descent(X, y, theta, alpha, num_iters):
# 获取样本数量和特征数量
m = len(y) # 样本数量
n = X.shape[1] # 特征数量
# 开始迭代
for i in range(num_iters):
# 计算假设函数
h = X.dot(theta)
# 计算误差
error = h - y
# 计算梯度
grad = X.T.dot(error) / m
# 更新 theta
theta = theta - alpha * grad
return theta
```
其中,X是输入特征矩阵,y是输出变量向量,theta是模型参数向量,alpha是学习率,num_iters是迭代次数。该函数的作用是通过梯度下降法来最小化成本函数,并返回训练好的模型参数theta。