LR基础理论详解

本人参考了大神的博客(https://blog.csdn.net/cyh_24/article/details/50359055),写的非常详细,在此整理一下要点

逻辑斯蒂分布

  • 基础公式了解

二项逻辑回归模型

  • w为参数

  • 了解几率、对数几率

    (输出Y=1的对数几率是由输入x的线性函数表示的模型,这就是 逻辑回归模型。当 w⋅x的值越接近正无穷,P(Y=1|x) 概率值也就越接近1。)

参数化的模型求解

  • 似然函数、对数似然函数、单点对数似然损失

    (最大化似然函数和最小化对数似然损失函数实际上是的等价的)

  • 梯度下降法求极值

    关于不同优化算法的比较可参考我的另一篇博客(https://www.cnblogs.com/wujingqiao/p/9559969.html)

LR正则化

  • 详见大神博客:https://blog.csdn.net/jinping_shi/article/details/52433975

    • L0范数:向量中非零元素的个数

    • L1范数:向量中各个元素的绝对值之和

    • L2范数:向量各元素的平方和然后开方

  • L1(稀疏规则算子Lasso regularization):L1正则化是指权值向量w中各个元素的绝对值之和,通常表示为||w||1

    通过L1范数来近似L0范数,能够实现特征的自动选择:大部分特征输入和输出之间并没有多大关系。在最小化目标函数的时候考虑到这些额外的特征,虽然可以获得更小的训练误差,但在预测新的样本时,这些没用的信息反而会干扰了对正确的预测。稀疏规则化算子的引入就是为了完成特征的自动选择,它会学习地去掉这些没有信息的特征,也就是把这些特征对应的权重置为0。

  • L2(岭回归Ridge Regression)(权值衰减weight decay):L2正则化是指权值向量w中各个元素的平方和然后再求平方根(可以看到Ridge回归的L2正则化项有平方符号),通常表示为||w||2

    使得 w 的每个元素都很小,都接近于0,但与 L1 范数不同,它不会让它等于0,而是接近于0,而越小的参数说明模型越简单,越简单的模型则越不容易产生过拟合现象(奥卡姆剃刀Occam’s razor原理)。拟合过程中通常都倾向于让权值尽可能小,最后构造一个所有参数都比较小的模型。因为一般认为参数值小的模型比较简单,能适应不同的数据集,也在一定程度上避免了过拟合现象。可以设想一下对于一个线性回归方程,若参数很大,那么只要数据偏移一点点,就会对结果造成很大的影响;但如果参数足够小,数据偏移得多一点也不会对结果造成什么影响,专业一点的说法是『抗扰动能力强』。

  • L1会趋向于产生少量的特征,而其他的特征都是0,而 L2 会选择更多的特征,这些特征都会接近于0。

    L2正则化可以防止模型过拟合(overfitting);一定程度上,L1也可以防止过拟合

为什么逻辑回归比线性回归要好?

(ps:某大神言论:LR和线性回归不适用于一类问题,没有可比较性。初学者就当做比较二者的不同吧)

  • 虽然逻辑回归能够用于分类,不过其本质还是线性回归。它仅在线性回归的基础上,在特征到结果的映射中加入了一层sigmoid函数(非线性)映射,即先把特征线性求和,然后使用sigmoid函数来预测。

  • 线性回归在整个实数域内敏感度一致,而LR将输出规范到[0,1]之间,减小了预测范围。

逻辑回归与最大熵模型MaxEntropy的关系

  • 逻辑回归是最大熵对应类别为二类时的特殊情况,也就是当逻辑回归类别扩展到多类别时,就是最大熵模型。

LR模型的数据缺失值填充问题

  • 特征缺失(一般采用0填充)

    • 这样该特征的系数将不做更新,所以更新时不会影响系数的值

    • sigmoid(0)=0.5,即它对结果的预测不具有任何倾向性,因此不会对误差项造成任何影响。(所以LR实际数据的特征值一般不为0,0用来填充缺失值或无效数据)

  • 类标签缺失

    • 类标签与特征不同,很难确定采用某个合适的值来替换,简单做法就是将其丢弃。(适用于LR,不适用与KNN)
原文地址:https://www.cnblogs.com/wujingqiao/p/9713145.html