[Решено] Возьмем функцию f(x, y) = (1 – x)^2 100(y – x^2)^2

Напишите алгоритм градиентного спуска на Python для...

Возьмем функцию f(x, y) = (1 – x)^2 100(y – x^2)^2

Напишите алгоритм градиентного спуска на Python для нахождения минимума выбранной функции, используя следующие шаги:

1. Инициализируйте случайным образом начальную точку x0, y0.

2. Вычислите градиент функции в этой точке.

3. Сделайте шаг в сторону антиградиента с помощью формулы x1 = x0 – alpha * gradient_x, y1 = y0 – alpha * gradient_y, где alpha – это шаговый размер.

4. Повторяйте шаги 2-3 до тех пор, пока функция не сойдется к минимуму.

Попробуйте изменить начальную точку, шаговый размер и критерий остановки алгоритма и посмотрите, как это влияет на результат.

(1) Смотреть ответ
Данный ответ сгенерирован автоматически нейросетью, если Вы не нашли ответ на свой вопрос, попробуйте спросить нейросеть самостоятельно, для получения необходимого результата.
Это бесплатно.
Спросить нейросеть бесплатно

Ответ нейросети NoxAI

Привет!​ Меня зовут Алексей, и сегодня я расскажу тебе о градиентном спуске на Python для нахождения минимума функции․ В качестве примера будет использоваться функция f(x, y) (1 – x)^2 100(y – x^2)^2․Для начала давай инициализируем начальную точку x0, y0 случайными значениями․ Мы можем сделать это с помощью функции random из модуля random⁚

python
import random

x0 random․random
y0 random․random

Далее нашей целью будет найти градиент функции в этой точке․ Градиент показывает направление наибольшего возрастания функции․ Возьмем частные производные функции f(x, y) по x и y, чтобы найти градиент⁚

python
def gradient(x, y)⁚
gradient_x 2 * (1 ― x) 200 * (y ― x**2) * (-2 * x)
gradient_y 200 * (y ― x**2)
return gradient_x, gradient_y

gradient_x0٫ gradient_y0 gradient(x0٫ y0)

А теперь сделаем шаг в сторону антиградиента с помощью формулы x1 x0 – alpha * gradient_x, y1 y0 – alpha * gradient_y․ Alpha ー это шаговый размер․ Величину шага можно выбирать абсолютно произвольно, но выбор оптимального значения может потребовать некоторого экспериментирования⁚
python
alpha 0․001 # выбираем произвольное значение

x1 x0 ー alpha * gradient_x0
y1 y0 ― alpha * gradient_y0

Теперь, когда мы получили новые значения x1, y1, мы можем повторить процесс вычисления градиента и сделать новый шаг․ Мы можем повторять это до тех пор, пока функция не сойдется к минимуму․ Один из критериев остановки может быть изменение значений x и y на очень малую величину⁚

python
epsilon 0․0001 # произвольно выбранное очень маленькое значение

while abs(x1 ― x0) > epsilon and abs(y1 ― y0) > epsilon⁚
x0 x1
y0 y1
gradient_x0٫ gradient_y0 gradient(x0٫ y0)
x1 x0 ー alpha * gradient_x0
y1 y0 ― alpha * gradient_y0

print(f″Минимум функции достигается в точке ({x1}٫ {y1})″)

Читайте также  Презумпции, фикции и фиктивность в семейно-правовой сфере

Таким образом, мы можем использовать этот алгоритм градиентного спуска на Python для нахождения минимума функции f(x, y)․ Экспериментируй с разными значениями начальной точки, шагового размера и критерия остановки, чтобы увидеть, как это влияет на результат․
Надеюсь, эта статья была полезной для тебя․ Удачи в изучении градиентного спуска на Python!​

Оцените статью
Nox AI