现代优化计算方法

优化算法是什么呢?
优化算法是指对算法的有关性能进行优化,如时间复杂度、空间复杂度、正确性、健壮性。 大数据时代到来,算法要处理数据的数量级也越来越大以及处理问题的场景千变万化。为了增强算法的处理问题的能力,对算法进行优化是必不可少的。算法优化一般是对算法结构和收敛性进行优化。 同一问题可用不同算法解决,而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。一个算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度来考虑。 遗传算法 遗传算法也是受自然科学的启发。这类算法的运行过程是先随机生成一组解,称之为种群。在优化过程中的每一步,算法会计算整个种群的成本函数,从而得到一个有关题解的排序,在对题解排序之后,一个新的种群----称之为下一代就被创建出来了。首先,我们将当前种群中位于最顶端的题解加入其所在的新种群中,称之为精英选拔法。新种群中的余下部分是由修改最优解后形成的全新解组成。 常用的有两种修改题解的方法。其中一种称为变异,其做法是对一个既有解进行微小的、简单的、随机的改变;修改题解的另一种方法称为交叉或配对,这种方法是选取最优解种的两个解,然后将它们按某种方式进行组合。尔后,这一过程会一直重复进行,直到达到指定的迭代次数,或者连续经过数代后题解都没有改善时停止。
想知道优化算法是什么?
优化算法是通过改善计算方式来最小化或最大化损失函数E(x)。模型内部有些参数是用来计算测试集中目标值Y的真实值和预测值的偏差程度的,基于这些参数就形成了损失函数E(x),比如说,权重(W)和偏差(b)就是这样的内部参数,一般用于计算输出值,在训练神经网络模型时起到主要作用。 优化算法分的分类 一阶优化算法是使用各参数的梯度值来最小化或最大化损失函数E(x),最常用的一阶优化算法是梯度下降。函数梯度导数dy/dx的多变量表达式,用来表示y相对于x的瞬时变化率。 二阶优化算法是使用了二阶导数也叫做Hessian方法来最小化或最大化损失函数,由于二阶导数的计算成本很高,所以这种方法并没有广泛使用。