機器學習筆記三 欠擬合與過擬合的概念

2022-05-31 21:27:13 字數 1963 閱讀 6183

注:以下所有內容均來自 網易公開課andrew ng的機器學習課程

本課要講的內容包括:

1、locally weighted regression(區域性加權回歸)

2、probabilistic interpretation(概率解釋)

3、logistic regression(邏輯回歸)

4、perception(感知器)

5、newton's method(牛頓方法)

欠擬合與過擬合的概念

對於以下三種擬合,第一種用一次函式擬合,第二種用二次函式擬合,第三種用7次函式。顯然,二次函式的擬合比較恰當,一次函式為欠擬合,7次函式為過擬合。

補充概念:

引數學習演算法(parametric learning algorithem)是已知x找到合適的theta的引數集合

非引數學習演算法(no-parametric learning algorithem)引數的數量會隨著訓練集合m的增長而增長

區域性加權回歸(一種非引數學習演算法)

lwr演算法,就是在所選點周圍選取一系列樣本,然後用線性回歸擬合函式,在建構函式選取引數theta時,靠近的點求和權重w(i)設定大一些

通常,我們設定w(i)函式為指數衰減函式:

概率解釋

我們假設y和x滿足如下等式,第二項為誤差項

進一步假設誤差項滿足高斯分布,即

以上兩式換元之後得到

概率密度函式也即關於theta的似然函式,即

又有m個樣本滿足獨立同分布,故似然函式滿足

為了計算方便,我們對函式取對數得 l(theta),並化簡

顯然,要取得最大似然,就得第二項越小,這點解釋了為什麼最小二乘法能進行合理的**

邏輯回歸

我們在之前的線性回歸中,遇到的都是連續分布的元祖,而當形如

時,我們繼續採用線性規劃會導致誤差偏大,此時我們引入sigmoid函式(邏輯回歸函式)

sigmoid函式影象如下

sigmoid函式求導有如下性質:

theta更新方式為

perception(感知器)

其將邏輯回歸中的sigmod函式替換成閾值函式

更新方式同樣也是

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