Steepest descent method。関数の最小値を求める最適化問題のアルゴリズムの一つ。単純に関数の勾配方向に降りていく。
また、以下のように、パラメータを時間的に減衰させることもできる。
解の探索能力には問題点も多い。例えば、 の最小値探索において、の場合、どんどん悪い解へと向かってしまう。
1.はじめに 2.最急降下法とは 2.1 最急降下法の概要 2.2 正確な直線探索を用いた最急降下法 2.3 最急降下法と機械学習 3.最急降下法の一次収束性の証明 4.参考文献 1.はじめに 数理最適化の非線形最適化の分野で最初に出てくることが多い最急降下法ですが,その収束性の証明が入門の教科書では省略されることが多いようです.自分の勉強していた本でも省略されていたのですが,大学の教授に証明が載っている本を紹介してもらい,証明を読みました.その内容をあらためて自分でまとめようと思います.また,機械学習についても興味があるので関連性を整理して書けたらな,と思います. 2.最急降下法とは 2.1…
最急降下法とは 最急降下法(Steepest Descent Method)は、最適化アルゴリズムの一種であり、特に連続関数の最小値を見つけるために使用されます。最急降下法は、与えられた関数の勾配(または導関数)の逆方向に進みながら、関数の最小値に近づくことを目指します。 最急降下法による最小値の算出 最急降下法の手順 関数を定義します。 初期値を設定します。これは、最急降下法が最小値の近くから探索を開始する場所です。 勾配ベクトル(または導関数)を計算します。勾配は、関数が最も急な上昇方向を示すベクトルです。 勾配の逆方向に移動します。これにより、関数の値が減少します。 アルゴリズムが収束す…
勾配ベクトルを求める ソフトマージンの双対問題は以下でした。制約条件 のみに着目して、目的関数にラグランジュの未定乗数法を適用します。式 を で微分します。式 を で微分します。 アルゴリズム 1: を初期化します。 と設定します。 を設定します。2: すべての に対して次の式で を更新します。式 を見ると を成分ごとに更新しているようにみえるが、"すべての に対して" 更新しているので、 を一気に更新している。3: すべての に対して、もし ならば 、 ならば とします。4: 次の式で を更新します。※式 の の中身はステップ2,3で更新された であることに注意しましょう。5: 収束していた…