Cost Function Increases, Then Stops Growing

I understand the zig-zag nature of the cost function when applying gradient descent, but what bothers me is that the cost started out at a low 300 only to increase to 1600 in the end.

The cost function would oscillate between 300 and 4000 to end up at 1600. I thought I should get a number that is 300 or lower. I have tried changing the learning rate and all it does is still take me to 1600. I should get a cost around 300, not one that grows it.

Data:

square_feet = [1661.0, 871.0, 1108.0, 1453.0, 1506.0, 1100.0, 1266.0, 1514.0, 948.0, 1878.0, 1522.0, 931.0, 1475.0, 1177.0, 1844.0, 1469.0, 2155.0, 967.0, 1092.0]
prices = [1350.0, 489.0, 589.0, 539.0, 775.0, 575.0, 749.0, 795.0, 644.9, 590.0, 575.0, 699.0, 999.0, 775.0, 599.0, 599.0, 895.0, 550.0, 849.0]

Both of those lists are Pandas series in the original code, but have converted them to lists here for clarity.

Main:

# Add starting weight and bias
w_init = 5e-1 # Increase in price for every 1 square feet
b_init = 200 # Starting price for the cheapest houses

# Iterations and learning rate for the gradient descent algorithm
iterations = 10000
alpha = 1.0e-6 # Delicate and causes a divergence if it's set too large

w_final, b_final, J_hist, p_hist = gradient_descent(
    square_feet, prices, w_init, b_init, alpha, iterations)

print(f'w: {w_final}, b: {b_final}, Costs: {J_hist}, Weight and Bias: {p_hist}')

Functions:

# Cost Function to determine cumulative error between real and predicted values
def cost_function(x, y, w, b):

    # 1) Number of training examples
    m = x.size
    cost = 0

    # 2) Index the training examples and account for cost per instance
    for i in range(m):
        y_hat = w * x[i] + b      
        cost += (y_hat-y[i])**2
        cost /= 2 * m

    # 3) Return total cost
    return cost

# Compute the gradient, i.e., the scalar that improves accuracy
def gradient_function(x, y, w, b):

    m = x.size

    # Partial derivatives of the cost function with respect to weight and bias
    dj_dw = 0
    dj_db = 0

    for i in range(m):
        y_hat = w * x[i] + b
        dj_dw_i = (y_hat - y[i]) * x[i]
        dj_db_i = (y_hat - y[i])
        dj_db += dj_db_i
        dj_dw += dj_dw_i

    dj_dw /= m
    dj_db /= m

    return dj_dw, dj_db

def gradient_descent(x, y, w_init, b_init, learning_rate, 
    num_iters):
    
    # Used for graphing
    J_history = []
    p_history = []
    b = b_init
    w = w_init

    for i in range(num_iters):
        dj_dw, dj_db = gradient_function(x, y, w, b) # Gradient

        # Update weight, bias
        w -= learning_rate * dj_dw
        b -= learning_rate * dj_db
        
        # Prevents resource exhaustion; unnecessary to store similar costs
        # Past 100000 iterations
        if i < 100000:
            J_history.append(cost_function(x, y, w, b))
            p_history.append([w,b])
    
    return w, b, J_history, p_history

I’m stumped over this issue.

New contributor

Miguel Angel is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật