MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その93【モーメンタム③】

MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その93【モーメンタム③】 数値計算
MATLAB,Python,Scilab,Julia比較 第4章 その93【モーメンタム③】

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https://www.simulationroom999.com/blog/compare-matlabpythonscilabjulia4-backnumber/

はじめに

ニューラルネットワークの最適化アルゴリズムについて。
モーメンタムの話になるが、基本の勾配降下法から話が始まる。
前回は更新式を見たので、今回は動作イメージを確認する。

登場人物

博識フクロウのフクさん

指差しフクロウ

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

技術者太郎

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

モーメンタムへ至る道【再掲】

太郎くん
太郎くん

まずはモーメンタムへ至るフローを再掲

  • 勾配降下法の更新式(済)
  • 勾配降下法の動作イメージ
  • モーメンタムの更新式
  • モーメンタムの動作イメージ
  • モーメンタムのプログラムフロー
  • モーメンタムによる分類の学習プログラム
フクさん
フクさん

今回は、この中の「勾配降下法の動作イメージ」

勾配降下法の動作イメージ

太郎くん
太郎くん

前回は勾配降下法の更新式を確認したけど、
実際どういうふう動くかはわからんね。

フクさん
フクさん

正直状況によるってところだが、
ざっくりとしては2パターンだな。

学習率が小さい場合
(収束に時間がかかる)

勾配降下法学習率小
学習率が小さい場合
(収束に時間がかかる)

学習率が大きい場合
(収束は早いかもしれないが発散の可能性もある。)

勾配降下法学習率大
学習率が大きい場合
(収束は早いかもしれないが発散の可能性もある。)
太郎くん
太郎くん

学習率の設定で大きく性格がか変わるって感じだねー。
小さすぎても大きすぎてもダメで、ちょうどよさそうなところを頑張って探す感じ。

フクさん
フクさん

そうそう。
そのように人間の手で調整していくパラメータであるため、
学習率などはハイパーパラメータと呼ばれるな。

太郎くん
太郎くん

パラメータって呼び方だと重みとかバイアスの話になるから、
ハイパーって接頭辞を付けて呼び分けてるわけか。

まとめ

フクさん
フクさん

まとめだよ。

  • 勾配降下法の動作イメージを確認。
    • 学習率が大きい場合と小さい場合で挙動が変わる。
    • ちょうど良い学習率を人間の手で探す。
    • これにより、一般的なパラメータとは異なるハイパーパラメータというカテゴリになる。

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