【最优化方法】最速下降法

给出点

复制代码
x = [1,4,5,8,12]
y = [7,9,15,14,27]

要找出温度和冰淇淋销量之间的关系,通过线性回归来拟合求出属性和结果之间的线性关系。

如果直接把这些点连起来,是吃力不讨好的,因为如果有新数据进来大概率不在这条线上,这个行为也叫做过拟合。

对于这种明显有相关关系的数据,直接用一条直线去拟合这些数据,一次函数y=kx+b,k、b确定了直线也就确定了。找最合适的直线的过程就叫线性回归。

评判标准

找出每个真实数据点到直线的距离。

列个表看看:

定义损失函数 f(k,b)=z

python 复制代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

x = np.array([1, 4, 5, 8, 12])
y_true = np.array([7, 9, 15, 14, 27])

def model(x, k, b):
    return k * x + b
def mse_loss(y_true, y_pred):
    return np.mean((y_true - y_pred) ** 2)

# 生成参数 k 和 b 的取值范围
k_values = np.linspace(0, 3, 100)  
b_values = np.linspace(-5, 5, 100) 

# 创建网格
K, B = np.meshgrid(k_values, b_values)

# 计算每个 (k, b) 组合下的损失值
Z = np.zeros_like(K)
for i in range(len(k_values)):
    for j in range(len(b_values)):
        y_pred = model(x, K[i, j], B[i, j])
        Z[i, j] = mse_loss(y_true, y_pred)

# 绘制三维损失函数曲面图
fig = plt.figure(figsize=(10, 7))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

ax.plot_surface(K, B, Z, cmap='viridis')

ax.set_xlabel('Slope (k)')
ax.set_ylabel('Intercept (b)')
ax.set_zlabel('MSE Loss')
ax.set_title('3D Loss Function Surface')

plt.show()

问题就转化成了找到图像的谷底。

对于一次函数:

高等数学下中对于梯度的介绍:

相关推荐
泯泷11 分钟前
当AI排行榜成为一场数字游戏
人工智能·产品
神一样的老师12 分钟前
【RT-Thread Titan Board 开发板】家庭AI相框
人工智能
智算菩萨26 分钟前
【OpenGL】10 完整游戏开发实战:基于OpenGL的2D/3D游戏框架、物理引擎集成与AI辅助编程指南
人工智能·python·游戏·3d·矩阵·pygame·opengl
刘简爱学习36 分钟前
弱监督互斥多类脑肿瘤图像分割的类间可分离性损失
人工智能·深度学习·计算机视觉
AI英德西牛仔43 分钟前
AI复制的文字带星号
人工智能·ai·chatgpt·豆包·deepseek·ds随心转
卖报的大地主1 小时前
扩散薛定谔桥(Diffusion Schrödinger Bridge)
人工智能
向成科技1 小时前
当“超轻量AI”遇上“最强国产芯”
人工智能·物联网·ai·芯片·国产化·硬件·主板
远见阁1 小时前
智能体是如何“思考”的:ReAct模式
人工智能·ai·ai智能体
L-影1 小时前
为什么你的数据里藏着“隐形圈子”?聊聊AI中的聚类
人工智能·ai·数据挖掘·聚类
江瀚视野1 小时前
小马智行Robotaxi营收增超1.2倍,小马的成绩单该咋看?
人工智能