李宏毅机器学习任务五

博客主要围绕逻辑回归(LR)和Softmax展开。先推导LR损失函数,通过对数似然函数取得参数w,再用交叉熵得到损失函数,还涉及LR梯度下降。此外,介绍了Softmax原理,即计算样本不同类别概率并归一化选最大概率为分类类别,也提及了Softmax损失函数和梯度下降推导。

一. 推导LR损失函数

1.通过对数似然函数来取得参数www

二分类,标签设置为 y1=1,y0=0,有m个样本。

L(w)=∏imfw(x1)⋅fw(x2)⋅(1−fw(x3))...fw(xm)L(w)=\prod_{i}^{m}f_w(x_1)\cdot f_w(x_2)\cdot(1-f_w(x_3))...f_w(x_m)L(w)=imfw(x1)fw(x2)(1fw(x3))...fw(xm)

w∗=argmaxwL(w)w^*=argmax_{w}L(w)w=argmaxwL(w)

经过取对数取反得到

−lnL(w)=−∑imyiln(f(wi))+(1−yi)ln(1−f(wi))-lnL(w)=-\sum _{i}^{m}y_iln(f(w_i))+(1-y_i)ln(1-f(w_i))lnL(w)=imyiln(f(wi))+(1yi)ln(1f(wi))

2.交叉熵得到LR损失函数

在这里插入图片描述

二. LR梯度下降

在这里插入图片描述

Softmax原理

个人理解是,计算出样本属于不同类别的概率,然后进行归一化,选出概率最大的为分类类别
具体的原理待补。

Softmax损失函数和梯度下降推导

在这里插入图片描述

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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