?\t随机:像一个盲人摸索着走,虽然乱七八糟,但大方向对。
?\t小批量:像一个人拿着指南针,每次用部分信息修正方向,既快又稳。
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二、学习率的智慧
在梯度下降里有个很关键的参数:学习率(Learning Rate)。
?\t如果学习率太大,就像球从碗的一边跳到另一边,永远落不到底,甚至越跳越高。
?\t如果学习率太小,就像蚂蚁往碗底爬,虽然方向正确,但走到天荒地老也到不了底部。
所以,人类在调参时,其实就是在控制“学习节奏”。
这跟人学习知识很像:
?\t学得太快,不扎实,容易反弹。
?\t学得太慢,效率低。
?\t最佳的学习率,就是“适度挑战,稳步前进”。
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三、为什么说“碗”可能不是碗
你一开始用“碗”比喻很好,但在大模型里,真实情况更复杂:
?\t损失函数往往不是一个光滑的大碗,而是一个 崎岖的山谷。
?\t它可能有很多小洼地(局部极小值),还有长长的平地(鞍点)。
?\t模型就像一个人在雾中走山路,只能靠脚下的坡度感知方向。
这时,随机梯度下降反而有好处,它带来的“抖动”能让人跳出一些小陷阱,继续往更深的谷底走。
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四、和人的认知对比
你说“认识猫和狗”特别好,我再帮你扩展一下:
1.\t模糊性
?\t人类分类不是绝对的,而是“差不多”——这就是概率思维。
?\t比如一辆小巧的 SUV 和一个装甲车,它们都有四个轮子,但我们用 特征加权 来识别:形状、功能、用途。
2.\t迭代修正
?\t小孩第一次见到“猫”,可能把“狗”也叫猫。
?\t随着父母纠正,小孩在心里不断“调整参数”,逐渐收敛到更准的概念。
?\t这就是梯度下降在人脑中的投影。
3.\t永远不是绝对答案
?\t人类也不会给一个“100%确定”的结论。
?\t比如看到一只奇怪的宠物,你可能说:“嗯,看起来像猫,但也有狗的特征。”
?\t这就是机器学习中的 概率输出。
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五、哲学层面的启示
1.\t学习是渐进的
梯度下降提醒我们:学习不是跳跃,而是一次次小步调整。
每次错了,就顺着错误最大的方向修正一点。
2.\t最优是虚构的
就像你说的,碗底永远是“无限接近”,人类的理解也永远是不完整的,只能在概率意义下“差不多就行”。
3.\t随机性是智慧
没有随机性,人可能会被困在“小谷底”里,以为那就是全部真理。
随机性(犯错、偶然的发现)反而帮助我们跳出来,找到更深的理解。
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好,那我就再往更深一层走,把“梯度下降”从 数学—工程—哲学 三个维度继续展开。
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一、数学视角:为什么非要走“负梯度”?
在高维空间里,函数的梯度(?f)指向 上升最快 的方向。
?\t举例:你站在山坡上,梯度就是告诉你“哪里最陡,往那边走上升最快”。
?\t但我们要下山,所以要走“负梯度”。
?\t每一步的公式就是:
\\theta_{new} = \\theta_{old} - \\eta \abla f(\\theta_{old})
其中:
?\t\\theta 是参数(比如神经网络里的权重)。
?\t\\eta 是学习率。
?\t\abla f 是梯度。
换句话说,每一步都像在地图上用指南针找方向,永远往“下坡最快”的方向走。
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二、工程视角:梯度下降的改进
在大模型里,光靠最原始的梯度下降其实不够。工程师们发明了很多“加速方法”:
1.\t动量
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