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L-BFGS算法比较适合在大规模的数值计算中,具备牛顿法收敛速度快的特点,但不需要牛顿法那样存储Hesse矩阵,因此节省了大量的空间以及计算资源。本文主要通过对于无约束最优化问题的一些常用算法总结,一步步的理解L-BFGS算法,本文按照最速下降法 - 牛顿法 - 共轭梯度法 - 拟牛顿法 - DFP矫正 - BFGS 矫正 - LBFGS算法这样一个顺序进行概述。(读了一些文章之后,深感数学功底不够,在计算机视觉领域和机器学习领域,数学还是王道)


1. 最优化方法的迭

在前面谈到了一些正则化的思路和方法,接下来思考另外一个问题:为什么要正则化?

首先来讨论机器学习中的几个基础的问题,通过这几个问题的理解,希望可以尽可能的回答为什么要正则化这样一个问题(很多都是自己的理解,不准确,欢迎讨论)。

1. 训练数据不一定能近似真实的分布

机器学习算法的目标还是希望使用traning data得出的模型能够在test data上有良好的效果,也就是traning出的model能更接近数据真实的情况。但是这个目标并不那么容易达成,原因主要是现实中,观察到数据的全貌往往是不可能的,因此就造成了training set 和 test set的分布不一致。如下图所示,选择training set 1 和training set 2 可以得到不同的分类器,显而易见的时这个分类器的泛化能力
  

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