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西瓜书第三章-线性模型

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西瓜书第三章-线性模型

1.基本形式

给定m个样本{Xi}i=1...m,每个Xi由d个属性描述,整体样本为一个m*d的矩阵,每个样本有一个真实值yi,yi=wXi+bi,我们要求的就是对应的w和和bi。w为1*d大小,Xi为d*1大小,bi为1*1大小。

拓展:若每个样本的真实值是一个向量,假如说是n维的向量,那yi=wXi+bi中,w为n*d大小,Xi为d*1大小,bi为n*1大小。(多因变量的多元线性回归)

2.线性回归

为了找到尽可能符合 上面等式的w和b,可以定义一个损失函数,然后让损失函数最小化即可,损失函数可以定义为预测值和真实值的均方误差,然后进行求导可以求得解析解:

矩阵求导的方法:【手推机器学习】矩阵求导--合集_哔哩哔哩_bilibili

总结求导方法,对X求导,如果式子有X,则把X消去,其他项加转置,如果有X^T,则直接消去。

3.对数几率回归(逻辑回归)

线性回归针对的是回归问题,如果要做的是分类问题的话,需要将真实分类标记y和线性回归模型的预测值联系起来。

考虑二分类任务,y为0或1,预测出来的w是一个实值,所以需要将其转换为0/1值,可以用sigmoid函数:

sigmoid函数有一些特殊的性质,比如S'(x)=(1-S(x))S(x),可以推出S(x)图像的最大斜率为1/4。

这个函数可以将(-∞,+∞)映射到(0,1)上,正好可以类似看成概率。因为将整个式子化简完成后得到的是ln(y/1-y)=w^Tx+b,左边是对几率取对数,所以也叫对数几率回归。同样可以采用极大似然法求解参数w。

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