利用梯度下降和牛顿法求解Rosenbrock函数最小值

本实例探讨如何使用Python和机器学习库,通过梯度下降和牛顿法两种优化算法寻找Rosenbrock函数的最小值。

机器学习概述

机器学习致力于研究能够从经验中学习并改进性能的算法。其核心要素包括:

  • 算法: 用于学习和预测的核心程序。
  • 经验: 指的是用于训练算法的数据,也称为训练集。
  • 性能: 指算法根据经验进行预测的能力,通常通过评估指标来衡量。

机器学习的典型流程为:使用数据训练模型,评估模型性能,若性能不达标则调整算法或数据,直至模型达到预期效果。

监督学习

监督学习是机器学习的一大分支,其目标是从已标注的训练数据中学习一个函数,用于预测新的输入数据。训练数据包含输入特征和对应的输出目标,通过学习特征与目标之间的关系,模型能够对新的输入进行预测。

例如,垃圾邮件过滤器就是一个监督学习的例子,其训练数据包含邮件文本(特征)和对应的标签(垃圾邮件或正常邮件)。模型学习如何根据邮件文本判断邮件类型,从而对新的邮件进行分类。

本实例将聚焦于监督学习中的优化算法,即梯度下降和牛顿法,用于寻找Rosenbrock函数的最小值。