逻辑回归 机器学习基础(2)

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了逻辑回归 机器学习基础(2)前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

1 分类与表达式

1.1 分类

例子:

Email:垃圾(span)邮件/非垃圾(not span)邮件
在线交易:是/否欺诈(Fraudulent)
肿瘤:恶性/良性

y{0,1}:{Negative,Position} @H_404_116@
y{0,1,2,3,}: @H_404_116@

逻辑回归

0hθ(x)1
离散变量: {0,1}

1.2 假设函数的表达式

@H_480_301@hθ(x)=g(θTx)g(z)=@H_521_404@1@H_404_413@1+ezhθ(x)=11+eθTx @H_404_116@
hθ(x) y=1 的概率值,当取输入为 x 时,

hθ(x)=p{y=1|x;θ}
s.t.p{y=0|x;θ}+p{y=1|x;θ}=1

1.3 决策边界

hθ(x)=g(θ0+θ1x1+θ2x2)

假定 y=1 ,当 hθ(x)0.5 (阈值)

g(θTx)0.5 (阈值),即 θTx0 θ@H_527_1301@0+θ1x1+θ2x20

1.4 非线性决策边界

hθ(x)=g(θ0+θ1x1+θ2x2+θ3x21+θ4x22)θ0=θ1=θ3=1@H_301_1785@θ2=0θ4=11+x21+x22=0 @H_404_116@
训练集 (拟合) 边界

2 @R_301_142@

2.1 代价函数

J(θ)=1mi=1mCost(hθ(x(i)),y(i))
其中,

Cost(hθ(x),y)={@H_26_2301@−log(hθ(x)),log(1hθ(x)),y=1y=0 @H_404_116@
其中 J(θ) 函数

2.2 简单的代价函数与梯度下降法

Cost(hθ(x),y)=ylog(hθ(x@H_404_2606@))(1y)log(1@H_404_2643@−hθ(x))
J(θ)=1m[i=1my(i)log(hθ(x(i)))+(1y(i))log(1hθ(x(i)@H_532_3014@))]

Objection.minθJ(θ)

梯度下降法

Repeat{θj=θjα1mi=1m(hθ(@H_545_3301@x(i))y(i))x(i)@H_86_3403@j} @H_404_116@
这一迭代形式与“ 线性回归”中的梯度下降法相同,但是“ h(x(i)) ”是不同的。其中, 特征缩放(归一化)一样适用。

2.3 高级优化方法

用于求解 min@H_648_3502@J(θ) ,收敛速度更快。

优化算法

  1. 梯度下降法(Gradient descent)
  2. 共轭梯度法(Conjugate gradient)
  3. 变尺度法(BFGS)
  4. 线性变尺度法(L-BFGS)

其中 2,3,4 优化算法无需学习参数 α ,且效率比梯度下降法更好。

3 多类别分类

方法: 一对多算法(One-vs-all)
例子
Email foldering/tagging: work (y=1) ,friends (y=2) ,family (y=3) ,hobby (y=4)

maxih@H_403_3752@(i)θ(x)

y=1,2,3,,n ,令 y=i 1 ,其他为 0 ,采用逻辑回归方法,做 n 分类

4 解决过拟合问题

4.1 过拟合

J(θ)00

解决方法

诊断调试

  1. 减少特征数量(舍弃特征)
  2. 正则化(保留所有特征)
@H_248_4031@4.2 代价函数

@H_59_4036@ @H_94_4038@@H_150_4039@@H_403_4040@@H_949_4041@@H_71_4042@@H_384_4043@@H_649_4044@@H_982_4047@hθ(x)=θ0+θ1x@H_301_4125@1+θ2x2+θ3x3+θ4x4

希望 θ3 , θ4 尽量小,则

minθ12mi=1m(hθ(x@H_109_4502@(i))y(i))2+1000θ3+1000θ4() @H_404_116@

正则化

对某些参数增加惩罚项,其中针对所有参数的为

J(θ)=12m[i=1m(hθ(x(i))y(i))@H_662_5025@2+λj=1nθ2j]

其中, λ 为正则化参数,@H_502_5145@ λ 过大,会使得 θj0 ,以至于欠拟合

@H_502_5216@4.3 正则化的线性回归

J(θ)=12m[i=1m(hθ(x(i))y@H_490_5403@@H_324_5404@(i))2+λj=1nθ2j]

minθJ(θ)

梯度下降法

θ0=θ0α1mi=1m(hθ(x(i))y(i))x(i)0θj=θjα[1mi=1m(hθ(x(i))y(i))x(i)j+λmθj]j=1,2,3,,n @H_404_116@

正规方程

θ=(XTX)1XTyθ=@H_502_6369@XTXλ@H_323_6403@@H_337_6404@0@H_525_6502@11(n+1)1XTy @H_404_116@

(XTX)1 不可逆时,可将其转化为可逆矩阵。

4.4 正则化逻辑回归

J(θ)=[1m@H_403_6944@i=1my(i)log(hθ(x(i)))+(1y(i))log(1hθ(x(i)))]+λ@H_502_7244@2mj=1nθ2j

minθJ(θ)

采用梯度下降法等优化算法求解。

@H_404_116@ 原文链接:https://www.f2er.com/regex/359574.html

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