通俗解释指数加权平均
前言
在深度學習優化算法中,我們會涉及到指數加權平均這個概念,下面我將通過例子來一步一步引出這個概念。
平均數求法
比如我們現在有100天的溫度值,要求這100天的平均溫度值。
24,25,24,26,34,28,33,33,34,35…32。
我們直接可以用公式:
通過上面的公式就可以直接求出10天的平均值。而我們要介紹的指數加權平均本質上就是一種近似求平均的方法。
指數加權平均
我們現在直接給出公式:
化簡開得到如下表達式:
通過上面表達式,我們可以看到,V100等于每一個時刻天數的溫度值再乘以一個權值。
本質就是以指數式遞減加權的移動平均。各數值的加權而隨時間而指數式遞減,越近期的數據加權越重,但較舊的數據也給予一定的加權。
而在我們上面提到的普通平均數求法,它的每一項的權值都是一樣的,如果有n項,權值都為1/n。
指數加權平均的本質還可以用下圖表示:
指數加權平均的結果是由當天溫度值乘以指數衰減函數值,然后類和求得!
指數加權平均的優勢
那么指數加權平均法有什么好處呢?首先我們來看它的實現:
我們可以看到指數加權平均的求解過程實際上是一個遞推的過程,那么這樣就會有一個非常大的好處,每當我要求從0到某一時刻(n)的平均值的時候,我并不需要像普通求解平均值的作為,保留所有的時刻值,類和然后除以n。
而是只需要保留0-(n-1)時刻的平均值和n時刻的溫度值即可。也就是每次只需要保留常數值,然后進行運算即可,這對于深度學習中的海量數據來說,是一個很好的減少內存和空間的做法。
總結
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