gradient小的具体情况
在Optimization的过程中,可能会出现gradient趋近于0,Loss仍然不够低且几乎不变化的情况。 在gradient趋近于0的点称为critical point(临界点) 出现这种现象一般有两种情况:
(1)local minima
local minima是在当前范围中处于Loss处于最低点
(2)saddle point
Loss可增大,亦可减小,取决于走的方向
如何判断critical point的类别?
运用数学知识解决: 在critical point处,gradient 趋近于0,L(θ) 约等于上图红色部分。 红色部分因此决定了此临界点的特性。 将(θ - θ’)用v表示,计算L(θ)结果有如下三种情况: (1)H > 0 = 特征值为正 该临界点为Local minima (2)H < 0 = 特征值为负 该临界点为Local maxima (3)存在H > 0且存在H < 0 = 正负特征值都存在 该临界点为Saddle point
Saddle point
μ为H的特征向量 λ为u的特征值 则得:Hμ = λμ 在L(θ) = L(θ’) + 1/2(θ-θ’)T * H * (θ - θ’)中,假设θ-θ’ = u 则可得到下图方程式
||u||2> 0,则上式正负取决于λ λ为u的特征值 当u = θ-θ’,即θ = θ’ + u 时,θ’只要沿着u的方向update能得到θ,就可以让Loss变小。
哪种情况更多?
若只是看二维图,我们可能无法发现Loss还能减小,则会有很多local minima的情况,但随着参数增加,即在更高的维度空间中,我们本以为的local minima更有可能只是saddle point。
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