Выбор ответа Senior Градиентный спуск и выпуклость обновлено

Безопасный learning rate

Вопрос

Функция выпукла, а её градиент липшицев с константой L (кривизна не больше L). При каком шаге η градиентный спуск гарантированно уменьшает функцию?

Попробуйте сами

Выберите вариант, и откроется разбор.

Показать ответ и разбор

Коротко

Правильный ответ: η ≤ 1/L (сходится при η < 2/L). Для L-гладкой функции f(w - η∇f) ≤ f(w) - η(1 - Lη/2)∇f², и при η < 2/L значение убывает, классический выбор η = 1/L.

Варианты ответа

  1. η ≥ L: чем круче функция, тем больше шаг
  2. η = L², с запасом по кривизне функции
  3. При любом η > 0, раз функция выпукла
  4. η ≤ 1/L (сходится при η < 2/L)правильный ответ

Разбор

Для L-гладкой функции f(w - η∇f) ≤ f(w) - η(1 - Lη/2)|∇f|², и при η < 2/L значение убывает, классический выбор η = 1/L. Для квадратичной функции L равно наибольшему собственному значению гессиана. Интуиция: чем круче кривизна, тем меньше безопасный шаг.

  • Шаг порядка L и больше как раз перелетает минимум.
  • L² не имеет смысла по размерности.
  • При слишком большом η спуск расходится даже на параболе.

Ответьте сами, а не прочитайте

В тренажёре вопрос попадёт в повторения и вернётся, когда начнёт забываться. Плюс билеты с зачётом: 20 вопросов, не больше 2 ошибок.