Gradient-Descent-Spielwiese

Gradient-Descent-Spielwiese – Anleitung

Mit der Gradient-Descent-Spielwiese kannst du das Verhalten des Gradientenabstiegs auf einer zweidimensionalen Verlustoberfläche interaktiv erleben. Das Tool zeigt dir anschaulich, wie sich die Wahl der Lernrate auf den Weg zum Minimum auswirkt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

• Verlustoberfläche ansehen: Die farbige Fläche im Hauptbereich repräsentiert Höhen und Tiefen der Loss Surface. Das Ziel ist das Minimum (das „Tal“), in das der animierte Punkt wandern soll.
• Lernrate einstellen: Nutze den Lernrate-Slider unterhalb der Grafik, um den Wert der Lernrate zwischen 0.001 und 0.2 zu verändern. Die aktuelle Lernrate siehst du rechts neben dem Schieber.
  • Kleine Lernrate: Der Punkt nähert sich langsam dem Minimum (Undershooting).
  • Große Lernrate: Der Punkt springt – möglicherweise über das Minimum hinaus – und pendelt (Overshooting).
• Animation steuern: Benutze die Buttons unter dem Slider:
  • Start: Beginnt oder setzt die Animation fort. Der Punkt bewegt sich von seiner Startposition dem Minimum entgegen.
  • Pausieren: Hält den aktuellen Stand der Simulation an.
  • Zurücksetzen: Setzt den Punkt auf die Startposition zurück und löscht den bisherigen Pfad.
• Verhalten beobachten: Ändere die Lernrate während der Animation und beobachte, wie sich das Bewegungsmuster des Punkts verändert. So erkennst du anschaulich den Unterschied zwischen zu kleiner, optimaler und zu großer Lernrate.

Tipps und Hinweise

• Die Oberfläche zeigt, wie schwierig es sein kann, schnell und zuverlässig das Minimum zu finden – und wie viel Einfluss die Lernrate dabei hat.
• Experimentiere mit verschiedenen Lernraten und achte darauf, wie der Punkt bei sehr kleinen oder sehr großen Werten auf das Ziel reagiert.
• Empfohlen für: Schüler, Studierende und alle, die Machine Learning und Optimierungsverfahren besser verstehen möchten.

Probiere es aus und entdecke, wie Feinjustierung im Lernprozess funktioniert!