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[人工智能]机器学习之逻辑回归模型

分类思想

逻辑回归(Logistic Regression)虽然称为回归,但实际是一个常用的二分类算法,用来表示某件事发生的可能性。分类的思想:将每个样本进行“打分”,然后设置一个阈值(概率),大于该阈值为一个类别,反之另一类别。

逻辑回归模型公式

逻辑回归的z部分类似线性回归,z值是一个连续的值,取值范围为 z ∈ ( ? ∞ , + ∞ ) z\in(-\infin,+\infin) z(?,+),将阈值设为0,当z≥0时,样本划为“正类”,当z<0时,样本划为“负类”,这种分类对整改是实数域敏感一致不便于分类。
在z的基础上,套上sigmoid函数(引入非线性映射),将线性回归值域映射至(0,1),将预测值限制在(0,1),模型曲线在z=0时,十分敏感,在z>>>0 or z<<<0时都不敏感,有助于直观做出列别判断,>0为“正类”,反之为“负类”。
z = θ 1 x 1 + θ 1 x 2 + . . . + θ n x n + b = ∑ i = 1 n θ i x i + b = ∑ i = 0 n θ i x i = θ T X . h θ ( x ) = s i g m o i d ( z ) = 1 1 + e ? θ T X z = \theta_1x_1+\theta_1x_2+...+\theta_nx_n+b =\textstyle\sum_{i=1}^n\theta_ix_i+b=\textstyle\sum_{i=0}^n\theta_ix_i=\theta^TX \\. \\ h_\theta(x)=sigmoid(z)=\frac{1}{1+e^{-\theta^TX}} z=θ1?x1?+θ1?x2?+...+θn?xn?+b=i=1n?θi?xi?+b=i=0n?θi?xi?=θTX.hθ?(x)=sigmoid(z)=1+e?θTX1?

  • 模型学习训练的本质
    通过带有n个特征{ x 1 , x 2 . . . x n x_1,x_2...x_n x1?,x2?...xn?}的观测样本的拟合参数{ θ 1 , θ 2 . . . θ n \theta_1,\theta_2...\theta_n θ1?,θ2?...θn?},拟合出参数就得到了z曲线,也就得到了模型的决策边界来进行分类,参数的拟合就是模型训练学习的本质。
    如果z是二元一次函数,则决策边界就是一条直线,将二维平面进行分类划分。训练集不可以定义决策边界,只是负责去拟合参数,尽可能地贴近真实。

公式推导

sigmoid函数

y = s i g m o i d ( z ) = 1 1 + e ? z , z ∈ ( ? ∞ , + ∞ ) , y ∈ ( 0 , 1 ) y=sigmoid(z)=\frac{1}{1+e^{-z}}, z\in(-\infin,+\infin), y\in(0,1) y=sigmoid(z)=1+e?z1?,z(?,+),y(0,1)
在这里插入图片描述

代码实现

补充:使用逻辑回归模型进行多分类的几种方式

Appendix

机器学习算法(一):逻辑回归模型(Logistic Regression, LR)

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