神经网络基础-神经网络补充概念-48-rmsprop

概念## 标题

RMSProp(Root Mean Square Propagation)是一种优化算法,用于在训练神经网络等机器学习模型时自适应地调整学习率,以加速收敛并提高性能。RMSProp可以有效地处理不同特征尺度和梯度变化,对于处理稀疏数据和非平稳目标函数也表现良好。

核心思想

RMSProp的核心思想是根据参数梯度的历史信息自适应地调整每个参数的学习率。具体来说,RMSProp使用指数加权移动平均(Exponential Moving Average,EMA)来计算参数的平方梯度的均值,并使用该平均值来调整学习率。

步骤

1初始化参数:初始化模型的参数。

2初始化均方梯度的移动平均:初始化一个用于记录参数平方梯度的指数加权移动平均变量,通常初始化为零向量。

3计算梯度:计算当前位置的梯度。

4计算均方梯度的移动平均:计算参数平方梯度的指数加权移动平均,通常使用指数加权平均公式。

python 复制代码
moving_average = beta * moving_average + (1 - beta) * gradient^2

其中,beta 是用于计算指数加权平均的超参数

5更新参数:根据均方梯度的移动平均和学习率,更新模型的参数。

python 复制代码
parameter = parameter - learning_rate * gradient / sqrt(moving_average + epsilon)

其中,epsilon 是一个小的常数,防止分母为零。

6重复迭代:重复执行步骤 3 到 5,直到达到预定的迭代次数(epochs)或收敛条件。

代码实现

python 复制代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 生成随机数据
np.random.seed(0)
X = 2 * np.random.rand(100, 1)
y = 4 + 3 * X + np.random.randn(100, 1)

# 添加偏置项
X_b = np.c_[np.ones((100, 1)), X]

# 初始化参数
theta = np.random.randn(2, 1)

# 学习率
learning_rate = 0.1

# RMSProp参数
beta = 0.9
epsilon = 1e-8
moving_average = np.zeros_like(theta)

# 迭代次数
n_iterations = 1000

# RMSProp优化
for iteration in range(n_iterations):
    gradients = 2 / 100 * X_b.T.dot(X_b.dot(theta) - y)
    moving_average = beta * moving_average + (1 - beta) * gradients**2
    theta = theta - learning_rate * gradients / np.sqrt(moving_average + epsilon)

# 绘制数据和拟合直线
plt.scatter(X, y)
plt.plot(X, X_b.dot(theta), color='red')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('y')
plt.title('Linear Regression with RMSProp Optimization')
plt.show()

print("Intercept (theta0):", theta[0][0])
print("Slope (theta1):", theta[1][0])
相关推荐
亚马逊云开发者2 小时前
Q CLI 助力合合信息实现 Aurora 的升级运营
人工智能
全栈胖叔叔-瓜州3 小时前
关于llamasharp 大模型多轮对话,模型对话无法终止,或者输出角色标识User:,或者System等角色标识问题。
前端·人工智能
坚果派·白晓明3 小时前
AI驱动的命令行工具集x-cmd鸿蒙化适配后通过DevBox安装使用
人工智能·华为·harmonyos
GISer_Jing3 小时前
前端营销技术实战:数据+AI实战指南
前端·javascript·人工智能
Dekesas96954 小时前
【深度学习】基于Faster R-CNN的黄瓜幼苗智能识别与定位系统,农业AI新突破
人工智能·深度学习·r语言
大佐不会说日语~4 小时前
Spring AI Alibaba 的 ChatClient 工具注册与 Function Calling 实践
人工智能·spring boot·python·spring·封装·spring ai
CeshirenTester4 小时前
Playwright元素定位详解:8种定位策略实战指南
人工智能·功能测试·程序人生·单元测试·自动化
世岩清上5 小时前
AI驱动的智能运维:从自动化到自主化的技术演进与架构革新
运维·人工智能·自动化
K2_BPM5 小时前
告别“单点智能”:AI Agent如何重构企业生产力与流程?
人工智能
TMT星球5 小时前
深业云从人工智能产业投资基金设立,聚焦AI和具身智能相关产业
人工智能