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  • 深度学习5牛顿法

    牛顿法解最大似然估计

    对于之前我们解最大似然估计使用了梯度下降法,这边我们使用牛顿法,速度更快。

    牛顿法也就是要求解clip_image002clip_image004可导,θ用下面进行迭代。

    clip_image006

    具体看这个图

    clip_image008

    clip_image010

    对于我们刚刚的求最大似然估计,也就是clip_image012,则

    clip_image014

    下面在原理上说一说。

    摘自:http://blog.csdn.net/luoleicn/article/details/6527049

    对于一个目标函数f,求函数f的极大极小问题,可以转化为求解函数f的导数f'=0的问题,这样求可以把优化问题看成方程求解问题(f'=0),为了求解f'=0的根,把f(x)的泰勒展开,展开到2阶形式:

    clip_image015

    这个式子是成立的,当且仅当 Δx 无线趋近于0。此时上式等价与:

    clip_image016

    求解:

    clip_image017

    得出迭代公式:

    clip_image018

    一般认为牛顿法可以利用到曲线本身的信息,比梯度下降法更容易收敛(迭代更少次数),如下图是一个最小化一个目标方程的例子,红色曲线是利用牛顿法迭代求解,绿色曲线是利用梯度下降法求解。

    clip_image020

    在上面讨论的是2维情况,高维情况的牛顿迭代公式是:

    clip_image021

    其中H是hessian矩阵,定义为:

    clip_image022

    高维情况依然可以用牛顿迭代求解,但是问题是Hessian矩阵引入的复杂性,使得牛顿迭代求解的难度大大增加,但是已经有了解决这个问题的办法就是Quasi-Newton methond,不再直接计算hessian矩阵,而是每一步的时候使用梯度向量更新hessian矩阵的近似。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/fengbing/p/3086324.html
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