1.1一元线性回归模型

The core values of Chinese socialism

模型与代价函数(Moudel and Cost Function)

模型

  • 符号


    符号表示
  • 监督学习算法工作方式
    • 将训练集喂给学习算法
    • 输出函数h(hypothesis)
    • 输入x => y
直观图

线性回归模型(Linear Regression):

h_{θ}(x) = θ_0 + θ_1 * x

数据集和函数的作用用来预测。

代价函数(Cost Function)

h_{θ}(x) = θ_0 + θ_1 * x
θ_{0}=1.5,θ_{1}=0h(x) = 1.5 + 0 * x,那么h函数看起来:

1.5+0x

如果θ_{0}=0,θ_{1}=0.5h(x) = 0 + 0.5 * x,那么假设看起来像:

0.5x

线性回归中,有一个训练集,如图,目的得出θ_0θ_1这两个参数的值,来让假设函数表示的直线尽量地与数据点很好的拟合。

image

在线性回归中要解决的是最小化问题,定义代价函数:

要做的就是关于、对函数求最小值,代价函数是解决回归问题最常用的手段。

代价函数 实例一

假设(Hypothesis):
h_{θ}(x) = θ_0 + θ_1 * x
参数(Parameters):
θ_0 { , } θ_1
代价函数(Cost Function):
J(θ_{0},θ_{1}) = \frac{1}{2m} \sum_{i=1}^{m} (h_{θ}(x^{(i)}) - y^{(i)})^{2}
目标(Goal):
\mathop{minimze}\limits_{θ_{0}θ_{1}} J(θ_{0},θ_{1})


简化的假设(Hypothesis):
h_{θ}(x) = θ_1 * x
简化的参数(Parameters):
θ_1
简化的代价函数(Cost Function):
J(θ_{1}) = \frac{1}{2m} \sum_{i=1}^{m} (h_{θ}(x^{(i)}) - y^{(i)})^{2}
简化的目标(Goal):
\mathop{minimze}\limits_{θ_{1}} J(θ_{1})


h_{θ}(x) 假设函数 J(θ_{1}) 代价函数

假设函数h_{θ}(x)对于一个固定的θ_1是一个关于x的函数。
代价函数J(θ_{1})是一个关于参数θ_1的函数,参数θ_1控制着h_{θ}(x)的斜率。
如上图,训练集(1,1)、(2,2)、(3,3),h_{θ}(x) = θ_1 * xθ_1= 1。
代价函数定义如下:
\begin{align*} J(θ_{1}) &= \frac{1}{2m} \sum_{i=1}^{m} (h_{θ}(x^{(i)}) - y^{(i)})^{2}\\ &= \frac{1}{2m} \sum_{i=1}^{m} (θ_1x^{(i)} - y^{(i)})^{2}\\ &= \frac{1}{2m} (0^2 + 0^2 + 0^2)\\ &= 0 \end{align*}
θ_1= 0.5

0.5x

这条直线的斜率0.5,计算。

如图:

以此类推


θ_{1}= 1时J(θ_{1})取最小值。

代价函数 实例二

假设(Hypothesis):
h_{θ}(x) = θ_0 + θ_1 * x
参数(Parameters):
θ_0 { , } θ_1
代价函数(Cost Function):
J(θ_{0},θ_{1}) = \frac{1}{2m} \sum_{i=1}^{m} (h_{θ}(x^{(i)}) - y^{(i)})^{2}
目标(Goal):
\mathop{minimze}\limits_{θ_{0}θ_{1}} J(θ_{0},θ_{1})
训练集数据:

训练集

假设θ_0= 50,θ_1= 0.06,将得到:

50+0.06x

两个变量θ_0 θ_1的代价函数图:

双变量代价函数图

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,525评论 6 507
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,203评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,862评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,728评论 1 294
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,743评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,590评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,330评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,244评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,693评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,885评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,001评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,723评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,343评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,919评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,042评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,191评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,955评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容