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機器學習算法之-邏輯回歸(1)

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什么是回歸

????????回歸樹,隨機森林的回歸,無一例外他們都是區(qū)別于分類算法們,用來處理和預測連續(xù)型標簽的算法。然而邏輯回歸,是一種名為“回歸”的線性分類器,其本質(zhì)是由線性回歸變化而來的,一種廣泛使用于分類問題中的廣義回歸算法。要理解邏輯回歸從何而來,得要先理解線性回歸。線 性回歸是機器學習中最簡單的的回歸算法,它寫作一個幾乎人人熟悉的方程:

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?????????0為截距,?1~?n為系數(shù);

如上方程,構(gòu)建成矩陣如下,現(xiàn)在的目標就是構(gòu)建?T的值。

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????????于是,我們就可以得到一個觀點,即:線性回歸的任務,就是構(gòu)造一個預測函數(shù)來映射輸入的特征矩陣x和標簽值y的線性關系,而構(gòu)造預測函數(shù)的核心就是找出模型的參數(shù):?T和?0;

????????通過函數(shù)Z?,線性回歸使用輸入的特征矩陣X來輸出一組連續(xù)型的標簽值y_pred,以完成各種預測連續(xù)型變量的任務,那如果我們的標簽是離散型變量。

? ? ? ? 這是引申了一個概念,連續(xù)型變量和離散型變量:?連續(xù)性變量是指可以取任何數(shù)值的變量,通常以測量或計量方式獲得,例如身高、體重、溫度等。離散型變量是指只能取有限個數(shù)值或整數(shù)的變量,通常以計數(shù)方式獲得,例如家庭成員人數(shù)、投擲骰子點數(shù)等。

? ? ? ? 這時就會產(chǎn)生一個問題,如果是滿足0-1分布的離散型變量,我們要怎么辦呢?我們可以通過引入聯(lián)系函數(shù)(link function)。聯(lián)系函數(shù)即一種將線性預測器轉(zhuǎn)換為概率的函數(shù)。就是將線性回歸方程z變換為g(z),并且令g(z)的值分布在(0,1)之間,且當g(z)接近0時樣本的標簽為類別0,當g(z)接近1時樣本的標簽為類別1,這樣就得到了一個分類模型。而這個聯(lián)系函數(shù)對于邏輯回歸來說,就是Sigmoid函數(shù):

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????????這時又引申了一個概念,即歸一化,歸一化是一種數(shù)據(jù)預處理技術(shù),用于將不同規(guī)模的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相同的比例。它通常是將數(shù)據(jù)縮放到特定的范圍,例如0到1或-1到1之間。歸一化可以消除不同變量之間的量綱影響,使得它們可以在相同的尺度下進行比較和分析。常用的歸一化方法包括MinMaxScaler,而MinMaxScaler是可以取到01的(最大值歸一化后就是1,最小值歸一化后就是0),但Sigmoid函數(shù)只是無限趨近于01。

線性回歸中Z=?T*x, 于是我們將Z帶入,就得到了二元邏輯回歸模型的一般形式:

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y(x) 就是我們邏輯回歸返回的標簽值。此時,y(x)在[0,1]之間,而y(x)和1-y(x)之和必然是0,如果
機器學習算法之-邏輯回歸(1),機器學習,算法,邏輯回歸就形成了幾率,在此基礎上取對數(shù),就是:

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????????我們讓線性回歸結(jié)果逼近0和1,此時y(x)和1-y(x)之和為1,因此它們可以被我們看作是一對正反例發(fā)生的概率,即y(x)是某樣本i 的標簽被預測為1的概率,而1-y(x)是i的標簽被預測為0的概率,y(x)/1-y(x), 就是樣本 i 標簽被預測為 1的相對概率。 基于這種理解,我們使用最大似然法和概率分布函數(shù)推到出邏輯回歸的損失函 數(shù),并且把返回樣本在標簽取值上的概率當成是邏輯回歸的性質(zhì)來使用,每當我們訴求概率的時候,我們都會 使用邏輯回歸。 ?

到了這里,關于機器學習算法之-邏輯回歸(1)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!

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