python - 线性回归的成本增加
问题描述
为了训练目的,我在 python 中实现了线性回归。问题是成本在增加而不是减少。对于数据,我使用翼型自噪声数据集。数据可以在这里找到
我导入数据如下:
import pandas as pd
def features():
features = pd.read_csv("data/airfoil_self_noise/airfoil_self_noise.dat.txt", sep="\t", header=None)
X = features.iloc[:, 0:5]
Y = features.iloc[:, 5]
return X.values, Y.values.reshape(Y.shape[0], 1)
我的线性回归代码如下:
import numpy as np
import random
class linearRegression():
def __init__(self, learning_rate=0.01, max_iter=20):
"""
Initialize the hyperparameters of the linear regression.
:param learning_rate: the learning rate
:param max_iter: the max numer of iteration to perform
"""
self.lr = learning_rate
self.max_iter = max_iter
self.m = None
self.weights = None
self.bias = None
def fit(self, X, Y):
"""
Run gradient descent algorithm
:param X: the inputs
:param Y: the outputs
:return:
"""
self.m = X.shape[0]
self.weights = np.random.normal(0, 0.1, (X.shape[1], 1))
self.bias = random.normalvariate(0, 0.1)
for iter in range(0, self.max_iter):
A = self.__forward(X)
dw, db = self.__backward(A, X, Y)
J = (1/(2 * self.m)) * np.sum(np.power((A - Y), 2))
print("at iteration %s cost is %s" % (iter, J))
self.weights = self.weights - self.lr * dw
self.bias = self.bias - self.lr * db
def predict(self, X):
"""
Make prediction on the inputs
:param X: the inputs
:return:
"""
Y_pred = self.__forward(X)
return Y_pred
def __forward(self, X):
"""
Compute the linear function on the inputs
:param X: the inputs
:return:
A: the activation
"""
A = np.dot(X, self.weights) + self.bias
return A
def __backward(self, A, X, Y):
"""
:param A: the activation
:param X: the inputs
:param Y: the outputs
:return:
dw: the gradient for the weights
db: the gradient for the bias
"""
dw = (1 / self.m) * np.dot(X.T, (A - Y))
db = (1 / self.m) * np.sum(A - Y)
return dw, db
然后我实例化线性回归类如下:
X, Y = features()
model = linearRegression()
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, Y, test_size=0.33, random_state=42)
model.fit(X_train, y_train)
我试图找出成本增加的原因,但到目前为止我无法找出原因。如果有人能指出我正确的方向,将不胜感激。
解决方案
通常,如果您选择较大的学习率,您可能会遇到类似的问题。我试图检查您的代码,我的观察结果是:
- 你的成本函数 J 似乎没问题。
- 但是在你的向后函数中,你似乎从你的猜测中减去了你的实际结果。通过这样做,您可能会得到负权重,并且由于您从权重和梯度中减去学习率和速率的乘积,您最终会得到增加的成本函数结果
推荐阅读
- geolocation - 在 Elastic 中添加地理点
- php - 在单个事务中实例化相同实体的正确方法?
- python - 使用 Matplotlib 和 python 更改散点图中的颜色
- node.js - React-Redux Axios 调用返回的数据与我的 Postman 调用不同
- javascript - 类型错误:ctx.product 未定义
- android-studio - 在 Android Studio 中根据星期几对 Firestore Recyclerview 项目进行排序
- java - 不同的结果 ByteArrayOutputStream Java 和 C#
- javascript - 使用 https 流将文件上传到 Firebase Ddmin SDK (GCS)
- c# - 如何在基类中实现通用 Save() 函数
- wordpress - 无法验证您的 SMTP 帐户