學習目標:在一個二次碗上,梯度下降的發散門檻是 η* = 2/λmax(最陡的方向),而收斂速度由條件數 κ = λmaxmin(最平的方向)決定。把特徵乘一個尺度,這三個數字一起被改寫;打開標準化,碗變圓。

等高線=損失;折線=梯度下降的軌跡(起點固定在右上);✕=最佳解

縱軸 log:損失對步數。虛線=用 η* 的一半時的理論收縮率

λmax = κ = η* = 目前 η = 50 步後的損失 =

觀察:把 η 推過 η*(滑桿最右端),軌跡從之字收斂變成之字放大,下圖變成一條往上的直線。拉動特徵尺度,λmax 與 η* 掃過好幾個數量級而碗肉眼可見地被拉長;打開標準化,碗變圓、κ 掉下來、同樣的步數走得遠得多——標準化不是清潔工作,是在改碗的形狀。