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基于梯度下降的深度学习求解

作者: AlgoBeat 官方账号  ·  发布于 2026-06-13 8:44:50
已通过

本题为经典盈亏问题,常规解法是列方程或算术推理。但是,我们采用现代机器学习中的梯度下降法,通过构建损失函数并迭代优化来求解人数 ,进而得到糖果总数

1. 问题建模

设人数为 ,糖果数为 ,满足:

消去 得:

定义损失函数(均方误差):

目标是找到 ,显然 是凸函数,最小值点满足导数

2. 梯度下降算法

采用梯度下降法迭代更新参数:

其中 为学习率,梯度为:

故更新公式:

3. 超参数选择与迭代过程

  • 初始值:(盲目猜测)
  • 学习率:(避免震荡)
  • 迭代次数:1000 次(保证收敛)
  • 收敛阈值:梯度绝对值

手动模拟关键迭代步骤(实际计算可用计算机,此处展示逻辑):

迭代次数 梯度 更新后
0 -36 0 - 0.1×(-36) = 3.6
1 3.6 4×3.6 - 36 = 14.4 - 36 = -21.6 3.6 - 0.1×(-21.6) = 3.6 + 2.16 = 5.76
2 5.76 23.04 - 36 = -12.96 5.76 + 1.296 = 7.056
3 7.056 28.224 - 36 = -7.776 7.056 + 0.7776 = 7.8336
4 7.8336 31.3344 - 36 = -4.6656 7.8336 + 0.46656 = 8.30016
5 8.30016 33.20064 - 36 = -2.79936 8.30016 + 0.279936 = 8.580096
6 8.580096 34.320384 - 36 = -1.679616 8.580096 + 0.1679616 = 8.7480576
7 8.748058 34.992232 - 36 = -1.007768 8.748058 + 0.1007768 = 8.8488348
8 8.848835 35.39534 - 36 = -0.60466 8.848835 + 0.060466 = 8.909301
9 8.909301 35.637204 - 36 = -0.362796 8.909301 + 0.0362796 = 8.9455806
10 8.945581 35.782324 - 36 = -0.217676 8.945581 + 0.0217676 = 8.9673486
...
50 8.999999 ~ -4×10⁻⁶ 9.000000 (近似)

经过约 50 次迭代,,梯度趋近于 0。继续迭代至 1000 次后,(浮点精度内)。

4. 计算糖果总数

代入任一方程:

共 1 条评论

charly666 作弊者

qp

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