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作为计算机专业的学生,算法很差,该怎么提升
算法是需要长期积累而熟悉的。
对于计算机软件开发专业的人员来说,算法是极其重要的,熟悉并掌握常用算法,对理解问题、解决问题都是起着至关重要的。
那么,如何做才能更有效的掌握常用算法呢?下面我来谈谈自己,看法。
第一,找到兴趣点,多看。
刚开始学习算法的同学,总感到枯燥乏味,没有什么实际的应用指导,也就没有兴趣去持续深入的学习,逐渐的,学过的什么算法,也忘的一干二净了,更不用说掌握了。
解决的办法就是:坚持看,多看,看看这种算法在实际应用中的例子。这样就不会觉得算法枯燥无味了。
第二,动手实践,加强理解。
没有实践的支撑,理论总是很飘渺的。每学一种算法,必须亲自把它用自己擅长的编程语言去实现。当你自己能够用编程语言来实现某种算法时,你会有一种成就感!同时,你也自然而然的,理解了该种算法的思想,也就是掌握了这种算法。
第三,多学习他人的算法解读,仔细分析别人的思路。
总之,算法是一门非常重要的课程,也是很有意思的一门课程,祝你在学习的路上,用兴趣去找到乐趣!
(欢迎关注我,一起探讨)
神经网络的优化算法有哪些
在机器学习中,为了优化目标函数,就需要设计合适的优化算法,来即准确又有效率的实现最优化。常用的有一阶优化算法梯度下降法,二阶的优化算法有牛顿法等。
而对于神经网络,特别深度神经网络,由于其结构复杂,参数众多等等。比起传统的机器学习方法,优化起来十分困难,因此人们就提出了各种神经网络的优化算法。
神经网络中优化中最重要的思想就是梯度信息的反向传播。具体的步骤就是:先通过正向传播,由输入得到预测结果,然后把预测结果和真实结果之间的残差(可以是均方差、交叉熵等),根据链式求导法则,将梯度反向传导到各个参数中,来对参数进行更新。
最常用的就是随机梯度下降(SGD)的方法,如下面的公式所示:
参数更新的方式就是当前值减去学习率乘以当前参数的梯度。
随机梯度下降这种方式更新方式简单直接,在小数据集以及简单的网络结构中常常使用。但是对于复杂网络如CNN、RNN等,SGD的方法会导致优化时波动很大,收敛的速度很慢,而且容易陷入局部最优。这时就需要对其进行进一步的改进和优化。
主要从两方面来优化:自适应的学习率以及更准确的梯度方向。
1.更准确的梯度
首先是基于动量的方法(Momentum):其思想很简单,就是对SGD优化时,高频微小的波动进行平滑,从而加速优化过程。方法就来源于物理中的动量,将参数的优化过程中,累计了一定的动能,因此不容易改变更新的方向,最终的更新方向和大小是由过去的梯度和当前梯度共同决定的。
就好比一个小球在向下滚动的过程中(即参数优化的过程),如果遇到平坦的地方,不会马上停下来,而是还会向前继续滚动。Momentum的方法不仅有助于加快学习速度,也可以有效避免落入局部最优点如鞍点。
但是基于动量的更新方式,容易错过最优点,因为其动能会导致其在最优点附近反复的震荡,甚至直接越过最优点。因此人们又提出了改进的方法就是NesterovMomentum。
其改进的地方就是,在Momentum的基础上,让小球先试探性地,靠着已有的动能向前一动一步,然后计算出移动后的梯度,用这个梯度来更新当前的参数。从而使得小球拥有了提前感知周围环境的信息。这样靠近最优点的时候,就能让小球放慢速度。
2.自适应学习率
因为不同的参数,其重要性和每次更新幅度不同。对于不常变化的参数,需要其学习率大一些,能够从个别样本中学习到更多的信息;而对于频繁更新变化的参数,已经积累了大量关于样本的信息,不希望它对单个样本过于敏感,因此希望更新幅度小一些。
最经典的就是Adagrad,利用了历史梯度的平方和,来调整参数的学习率,使得频繁更新的参数学习率更低;而少更新的参数学习率高。
但是Adagrad又一个缺陷就是随着Vt逐步累积增大,会导致学习率越来越小,最终停止更新。因此又提出了改进的RMSprop。同Momentum方法类似,为了防止出现学习率过小,只计算出各个时刻梯度的滑动平均值,窗口大小为1/(1-beta2)
在总结上述算法的基础上,就出现了Adam算法,即结合了RMSprop和Momentum的优化方法:
如何才能记住各种算法
这个问题问得很好,我那时候也是有着困惑。没入门的话,先看看几大经典的排序算法(直接插入,希尔排序,简单选择,堆排序,冒泡排序,快速排序,归并排序,基数排序),可以把代码背诵下来,然后复现。
但最好理解代码背后的数学逻辑,当你使用这些基础算法的时候,脑海里有个图浮现出来,然后你在这上面完善它整个算法流程。我那时候学习的方法是用扑克牌来学习经典算法,后面熟了之后就可以在代码上快速复现它。
不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。现在有个网站是可以用动画学习算法和数据结构——VisuAlgo。VisuAlgo是由StevenHalim博士在2011年发布的一款可视化学习算法的工具,用于帮助其学生更好地理解数据结构和算法,可以让学生按自己的步骤来学习。下图是VisuAlgo的主页,不得不说我上去体验后感觉很有趣,很适合对基础算法的学习和了解,是一个找到后令人惊喜的网站。
VisuAlgo里面包含了许多先进的算法,这些算法在StevenHalim博士的书籍里都有讨论。就某种意义而言,这些先进的算法可视化/动画基本只能在VisuAlgo中找到。例如在图遍历可视化中,里面不仅标准的深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)算法,还包含了它们的变异。
之前没有这个网站时我是用笔和扑克牌来理解算法的,现在工具方便了,但是道理还在那。知识的体系结构类似一棵树,如果你想要学得快记得牢固,就必须把主干和粗线条先学习扎实,因为后来的高级知识类似树叶,需要有主干的支持才能挂靠牢固。
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算法的常用设计方法有哪些
算法设计是一件非常困难的工作,经常采用的算法设计技术主要有迭代法、穷举搜索法、递推法、贪婪法、回溯法、分治法、动态规划法等等。另外,为了更简洁的形式设计和藐视算法,在算法设计时又常常采用递归技术,用递归描述算法。
文章到此结束,如果本次分享的作为计算机专业的学生,算法很差,该怎么提升和算法困境的解决办法包括的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!