机器学习基础(一)-线性回归

简介

线性回归是数理统计中,利用数理统计中回归分析,来==确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系==的一种统计分析方法
包括一元线性回归(一个自变量)和多元线性回归(多个自变量)

原理推导

  • 问题建模

有一组房屋数据
两个维度:房屋面积(X)与售价(Y)
找出二者之间的关系

[站外图片上传中...(image-e5a537-1548663838750)]

  • 问题分析

需要找出一条直线来拟合二者的关系

x:房屋面积;y:价格;如果有多个维度(多元回归):
(y={\beta_1}x_1+{\beta_2}x_2+{{\beta_3}x_3}+...+b )

对于多元回归,使用矩阵形式进行表示
h_{\beta}(X)=\left(\begin{array}{ccc}\beta1 & \beta2 & \beta3\\ \end{array}\right)*\left( \begin{array}{ccc}x1\\x2\\x3\\\end{array}\right)

  • 模型求解过程

模型求解涉及具体的决策和算法
决策即为:损失函数/风险函数
算法即为:具体求解参数的方法
损失函数是用来评估模型建模的效果\color{red}{描述h函数不好的程度}
使用模型函数值即\color{red}{估计值与实际值的差的平方和}作为损失函数,1/2是用于在求导中消除前面的参数

损失函数为
J(\theta)=\frac{1}{2}\sum_{i=1}^{m}(y_i-\theta_i^T)
损失函数越小,模型的效果越好

**误差项推导过程**

  • 求解思路
  1. 最小二乘法
  2. 梯度下降法

最小二乘法,高中所学数学知识,拟合线性关系的快速计算方法


a.矩阵满秩可求解时(求导等于0)
利用最小二乘法
b. 不满秩时;使用梯度下降

  • 梯度下降法
    基本思想按照梯度下降的方向,更新参数;这样做的目的是最小化损失函数,让模型达到最优/局部最优点,根据数学导数的思想,即沿着对损失函数求偏导得出的梯度方向,不断更新参数,可类比于下山。
  1. 随机初始化参数
  2. 感知器训练法则
    w_i \leftarrow w_i+\Delta w_i
    \Delta w_i=\eta(t-o)x_i

感知器法则可以成功找到一个权向量,但如果样例不是线性可分时,它将不可收敛
引入detla法则,是反向传播的基础,对误差函数E按梯度下降方向搜索,反复修改权向量,直到得到全局的最小误差点。

w_i \leftarrow w_i +\Delta w_i
\Delta w_i=-\eta\bigtriangledown E(w_i)
所以,模型中参数更新方式为:

\beta_j:=\beta_j-\alpha \bigtriangledown J(\beta_j)
:=\beta_j-\alpha (-(y_i-h(x_i)))x_i
:= \beta_j+\alpha (y_i-h(x_i)x_i

实验实现

后续更新

参考资料

线性回归详解
从零开始学习机器学习

下一篇:逻辑回归与softmax

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 213,014评论 6 492
  • 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 90,796评论 3 386
  • 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 158,484评论 0 348
  • 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 56,830评论 1 285
  • 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 65,946评论 6 386
  • 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 50,114评论 1 292
  • 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 39,182评论 3 412
  • 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 37,927评论 0 268
  • 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 44,369评论 1 303
  • 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 36,678评论 2 327
  • 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 38,832评论 1 341
  • 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 34,533评论 4 335
  • 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 40,166评论 3 317
  • 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 30,885评论 0 21
  • 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 32,128评论 1 267
  • 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 46,659评论 2 362
  • 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 43,738评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容