AI FOR VET • POGLAVLJE 3.2

Optimizacija modela: Gradijentni spust

Kako modeli mašinskog učenja pronalaze optimalne težine i minimizuju grešku?

🎯 Ishodi učenja (Šta ćete savladati):

1. Osnovni princip algoritma

Cilj mašinskog učenja jeste da pronađe takve parametre (težine $w$) koji daju najmanju moguću grešku (funkciju troška $J(w)$). Zamislite da se nalazite na planini po gustoj magli i želite da se spustite u dolinu. Najlogičnija strategija jeste da opipate tlo oko sebe i zakoračite u smeru najvećeg nagiba nadole. Upravo to radi gradijentni spust (Gradient Descent)!

w ← w - α · (dJ / dw)

Gde je: $w$ trenutna težina modela, $\alpha$ (alpha) stopa učenja (veličina koraka), a $dJ/dw$ izvod (gradijent) koji pokazuje nagib krive.

2. Interaktivna laboratorija

Isprobajte algoritam u realnom vremenu. Pomerajte parametre, kliknite na krivu da postavite početnu tačku, ili pokrenite kontinualno obučavanje pomoću dugmeta Pokreni.

🔬 Istraživački zadatak za učenike:

  1. Normalna konvergencija: Ostavite profil na Konveksna sa $\alpha = 0.15$. Kliknite na Pokreni. Koliko epoha je potrebno modelu da stigne do minimuma ($w = 2.0$)?
  2. Premala stopa učenja: Postavite $\alpha = 0.01$. Pokrenite model. Zašto se tačka kreće izuzetno sporo?
  3. Divergencija: Povećajte $\alpha$ na preko $0.85$. Šta se dešava sa koracima? Zbog čega tačka "preskače" minimum i počinje da beži u beskonačnost?
  4. Zamka lokalnog minimuma: Izaberite profil Nekonveksna. Postavite početnu tačku na $w_0 = -2.2$. Da li model završava u lokalnom ili globalnom minimumu?