โจทย์ทั้งหมด
ง่าย 0 ข้อที่แก้แล้ว อัตราผ่าน 0%

Gradient descent พร้อม momentum

ใช้การอัปเดตแบบ momentum ที่เก็บส่วนหนึ่งของก้าวก่อนหน้าไว้ เพื่อให้การฝึกเร่งความเร็วในทิศทางที่คงที่

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

  • เก็บความเร็วสำหรับแต่ละน้ำหนัก
  • เร่งการฝึกตามทิศที่คงที่
  • เปรียบเทียบ momentum กับ gradient descent ธรรมดา

โจทย์

Momentum ทำให้ gradient descent กลิ้งไปเหมือนลูกบอลลงเนิน: แต่ละก้าวเก็บส่วนหนึ่งของก้าวก่อนหน้าไว้

เริ่มด้วยความเร็ว 0 สำหรับทุกน้ำหนัก สำหรับแต่ละก้าว t ที่มีเวกเตอร์ gradient g (หนึ่งค่าต่อน้ำหนัก):

  1. v ← beta × v + g
  2. w ← w - learning_rate × v

จง implement momentum_steps(gradients, weights, learning_rate, beta) โดยอัปเดตหนึ่งครั้งต่อแถวของ gradients ตามลำดับ

อินพุต

gradients: หนึ่งแถวต่อก้าว แต่ละแถวมี gradient หนึ่งค่าต่อน้ำหนัก

weights: น้ำหนักเริ่มต้น

learning_rate: ขนาดก้าว

beta: สัมประสิทธิ์ momentum (0 คือ gradient descent ธรรมดา)

เอาต์พุต

คืนค่าน้ำหนักหลังจากทุกก้าว

เงื่อนไข

0 ≤ จำนวนก้าว ≤ 1,000, 1 ≤ จำนวนน้ำหนัก ≤ 100

0 < learning_rate ≤ 1, 0 ≤ beta < 1

-100 ≤ แต่ละค่า ≤ 100

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1
อินพุต:
beta = 0.9
weights = [0.0]
gradients = [
    [1.0],
    [1.0],
    [1.0]
]
learning_rate = 0.1

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
expected = [-0.561]
อินพุต:
double beta = 0.9;
std::vector<double> weights = {0.0};
std::vector<std::vector<double>> gradients = {
    {1.0},
    {1.0},
    {1.0}
};
double learning_rate = 0.1;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
std::vector<double> expected = {-0.561};
อินพุต:
double beta = 0.9;
double[] weights = new double[] {0.0};
double[][] gradients = new double[][] {
    new double[] {1.0},
    new double[] {1.0},
    new double[] {1.0}
};
double learning_rate = 0.1;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
double[] expected = new double[] {-0.561};

คำอธิบาย

ความเร็วเพิ่มขึ้น 1 → 1.9 → 2.71 เพราะ gradient ชี้ไปทิศเดิมตลอด ดังนั้นก้าวคือ 0.1, 0.19 และ 0.271: w = -0.561

ตัวอย่างที่ 2
อินพุต:
beta = 0.0
weights = [1.0, 1.0]
gradients = [
    [2.0, -4.0]
]
learning_rate = 0.5

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
expected = [0.0, 3.0]
อินพุต:
double beta = 0.0;
std::vector<double> weights = {1.0, 1.0};
std::vector<std::vector<double>> gradients = {
    {2.0, -4.0}
};
double learning_rate = 0.5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
std::vector<double> expected = {0.0, 3.0};
อินพุต:
double beta = 0.0;
double[] weights = new double[] {1.0, 1.0};
double[][] gradients = new double[][] {
    new double[] {2.0, -4.0}
};
double learning_rate = 0.5;

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:
double[] expected = new double[] {0.0, 3.0};

คำอธิบาย

เมื่อ beta = 0 จะเป็น gradient descent ธรรมดา: w = [1 - 0.5 × 2, 1 - 0.5 × (-4)] = [0, 3]

แหล่งอ้างอิง

โจทย์นี้ปรับให้เหมาะกับ CodeUtility กรุณาทำตามคำชี้แจงและข้อจำกัดด้านบน

เรียนรู้จากคนอื่น

แนวทางจากชุมชน

ยังไม่มีวิธีทำที่เผยแพร่ ลองแก้โจทย์นี้เพื่อแชร์วิธีแรก