神经网络基础-神经网络补充概念-11-向量化逻辑回归

概念

通过使用 NumPy 数组来进行矩阵运算,将循环操作向量化。

向量化的好处在于它可以同时处理多个样本,从而加速计算过程。在实际应用中,尤其是处理大规模数据集时,向量化可以显著提高代码的效率。

代码实现-以逻辑回归为例

python 复制代码
import numpy as np

def sigmoid(z):
    return 1 / (1 + np.exp(-z))

def compute_loss(X, y, theta):
    m = len(y)
    h = sigmoid(X.dot(theta))
    loss = (-1/m) * np.sum(y * np.log(h) + (1 - y) * np.log(1 - h))
    return loss

def batch_gradient_descent(X, y, theta, learning_rate, num_iterations):
    m = len(y)
    losses = []
    
    for _ in range(num_iterations):
        h = sigmoid(X.dot(theta))
        gradient = X.T.dot(h - y) / m
        theta -= learning_rate * gradient
        
        loss = compute_loss(X, y, theta)
        losses.append(loss)
        
    return theta, losses

# 生成一些模拟数据
np.random.seed(42)
m = 100
n = 2
X = np.random.randn(m, n)
X = np.hstack((np.ones((m, 1)), X))
theta_true = np.array([1, 2, 3])
y = (X.dot(theta_true) + np.random.randn(m) * 0.2) > 0

# 初始化参数和超参数
theta = np.zeros(X.shape[1])
learning_rate = 0.01
num_iterations = 1000

# 执行批量梯度下降(向量化)
theta_optimized, losses = batch_gradient_descent(X, y, theta, learning_rate, num_iterations)

# 打印优化后的参数
print("优化后的参数:", theta_optimized)

# 绘制损失函数下降曲线
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(losses)
plt.xlabel('迭代次数')
plt.ylabel('损失')
plt.title('损失函数下降曲线')
plt.show()
相关推荐
V搜xhliang024612 小时前
OpenClaw、AI大模型赋能数据分析与学术科研 学习
人工智能·深度学习·学习·机器学习·数据挖掘·数据分析
PHOSKEY12 小时前
3D工业相机对焊后缺陷全检——机械手焊接系统质量控制的最后关口
人工智能
Aaron158812 小时前
8通道测向系统演示科研套件
人工智能·算法·fpga开发·硬件工程·信息与通信·信号处理·基带工程
每天进步一点点️12 小时前
AI芯片制造的“择优录用”:解读 APU Cluster4 的 Harvesting 机制
人工智能·soc片上系统·半导体芯片
AI医影跨模态组学12 小时前
云南省肿瘤医院李振辉&广东省人民医院等团队:免疫表型引导的可解释放射组学模型预测III–IV期d-MMR/MSI-H结直肠癌新辅助抗PD-1治疗反应
人工智能·深度学习·论文·医学·医学影像
蒸汽求职12 小时前
北美求职身份过渡:Day 1 CPT 的合规红线与安全入职指南
开发语言·人工智能·安全·pdf·github·开源协议
云烟成雨TD12 小时前
Spring AI Alibaba 1.x 系列【18】Hook 接口和四大抽象类
java·人工智能·spring
大任视点12 小时前
金博教育2026品牌升级:高端个性化辅导的“科技+教研”双引擎
人工智能
YuanDaima204813 小时前
二分查找基础原理与题目说明
开发语言·数据结构·人工智能·笔记·python·算法
Luca_kill13 小时前
实战指南:用 Python + NLP 搭建一套轻量级 AI 舆情监控系统
人工智能·python·机器学习·nlp·舆情监控