线性回归是一种常见的机器学习算法,用于建立输入变量与输出变量之间的线性关系模型。梯度下降是一种优化算法,用于最小化线性回归模型的损失函数。
在Python代码中,实现线性回归的梯度下降可以按以下步骤进行:
import numpy as np
X = np.array(...) # 输入变量
y = np.array(...) # 输出变量
theta = np.zeros(X.shape[1]) # 初始化模型参数
alpha = 0.01 # 学习率
iterations = 1000 # 迭代次数
def compute_cost(X, y, theta):
m = len(y)
predictions = X.dot(theta)
cost = (1/(2*m)) * np.sum(np.square(predictions - y))
return cost
def gradient_descent(X, y, theta, alpha, iterations):
m = len(y)
cost_history = np.zeros(iterations)
for i in range(iterations):
predictions = X.dot(theta)
errors = predictions - y
theta = theta - (alpha/m) * X.T.dot(errors)
cost_history[i] = compute_cost(X, y, theta)
return theta, cost_history
theta_final, cost_history = gradient_descent(X, y, theta, alpha, iterations)
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(range(iterations), cost_history)
plt.xlabel('Iterations')
plt.ylabel('Cost')
plt.title('Cost vs. Iterations')
plt.show()
线性回归的梯度下降算法通过不断调整模型参数来最小化损失函数,从而得到最佳的拟合直线。它适用于预测连续型输出变量的场景,如房价预测、销量预测等。
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