175_連続最適化(制約なし)において、アルゴリズムを説明することができる (ニュートン法、最急降下法など)

ニュートン法も最急降下法もニューラルネットの重みのチューニングに利用される最適化の方法

【最急降下法】
適当な初期点xを選ぶ
xでの勾配ベクトルを求めて勾配ベクトル方向(最も急な方向)に点を移動させる
収束するまで2.を繰り返す

【ニュートン法】
f(x)=0になるようなxを求めるアルゴリズムの1つで、方程式の解を近似的に求めることができる方法です。
ニュートン法を用いると、√2の値やsin(x)=0.5になるようなxの値など近似的に求めることができます

ュートン法では、以下の考え方に基づいて計算が行われます

f(x) = 0になるような値xを探す時、ある値x1における接線の切片x2は、元の値x1より真の値xに近くなる

この考え方は下の図のように、f(x)という関数においてf(x) = 0になるようなxを求めたいとき、
ある値x1における接線f'(x)の切片x2を求めると、求めたい値xに対して、x1よりもx2の方が近くなるということを意味しています

figure111.png

先ほど算出したx2の値を元にして同様の操作を行うと、x3は目的となる値xにより近づきます

figure22.png

この手順を繰り返せば繰り返すほど、算出される切片の値は目的となる値xに近づいていきます

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