Exercice 45 / 60

Gradient Descent

Algorithme d'optimisation iteratif pour minimiser une fonction de cout

Le gradient descent est un algorithme qui minimise une fonction en se deplacant dans la direction opposee au gradient.

La descente de gradient avance dans le sens opposé à la pente : chaque pas rapproche du creux, et les pas se raccourcissent d'eux-mêmes à mesure que la pente s'aplatit

Algorithme :

  1. Initialiser les parametres θ
  2. Repeter : θ = θ - α × ∇J(θ) ou α est le learning rate et ∇J(θ) le gradient de la fonction de cout.

Intuition : le gradient pointe vers la montee la plus raide. On va dans le sens oppose pour descendre.

Exemple 1D : J(θ) = θ², J'(θ) = 2θ Si θ=4 et α=0.1 : θ_new = 4 - 0.1×8 = 4 - 0.8 = 3.2

Variantes :

  • Batch GD : utilise tout le dataset a chaque iteration
  • SGD : utilise un seul exemple a la fois
  • Mini-batch GD : utilise un sous-ensemble (le plus courant)

Problemes : learning rate trop grand → diverge, trop petit → trop lent.

✏️ Exercice

J(θ) = θ² + 4θ + 4. Learning rate α = 0.1. θ₀ = 5.

Calculez θ₁ et θ₂ (2 iterations de gradient descent).

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