机器学习代码实战——数值计算

  1.上溢和下溢

  下溢(Underflow):当接近零的数被四舍五入为零时发生下溢。

  上溢(Overflow):当大量级的数被近似为 ∞ 或 −∞ 时发生上溢。

  必须对上溢和下溢进行数值稳定的一个例子是 softmax 函数。softmax 函数经常用于预测与范畴分布相关联的概率,定义为:

  

在这里插入图片描述

  import numpy as np

  x = np.array([1e7, 1e8, 2e5, 2e7])

  y = np.exp(x) / sum(np.exp(x))

  print("上溢:",y)

  x = x - np.max(x) # 减去最大值

  y = np.exp(x) / sum(np.exp(x))

  print("上溢处理:",y)

  import numpy as np

  x = np.array([-1e10, -1e9, -2e10, -1e10])

  y = np.exp(x) / sum(np.exp(x))

  print("下溢:",y)

  x = x - np.max(x)

  y = np.exp(x) / sum(np.exp(x))

  print("下溢处理:",y)

  print("log softmax(x):", np.log(y))

  def logsoftmax(x):

  y = x - np.log(sum(np.exp(x)))

  return y郑州看妇科哪家医院好 http://www.hnzzkd.com/

  print("logsoftmax(x):", logsoftmax(x))

  2.优化方法

  梯度下降法

  x0 = np.array([1.0,1.0,1.0])

  A = np.array([[1.0, -2.0, 1.0],[0.0, 2.0, -8.0], [-4.0, 5.0, 9.0]])

  b = np.array([0.0, 8.0, -9.0])

  epsilon = 0.001

  delta = 1e-3

  def matmul_chain(*args):

  if len(args) == 0:

  return np.nan

  result = args[0]

  for x in args[1:]:

  result += x

  return result

  def gradient_decent(x, A,b,epsilon,delta):

  while np.linalg.norm(matmul_chain(A.T,A,x) - matmul_chain(A.T,b)) > delta:

  x -= epsilon*(matmul_chain(A.T,A,x) - matmul_chain(A.T,b))

  return x

  gradient_decent(x0,A,b,epsilon,delta)

原文地址:https://www.cnblogs.com/djw12333/p/12455356.html