機器學習與深度學習入門(四)

這節進入邏輯回歸。邏輯回歸實際上是一個分類問題,很多情況下,我們的輸出值y并不是一個連續量,很可能只是0、1這樣的離散量。我們可能用1表示一種輸出類型,用0表示另一種輸出類型,顯然此時不能像之前那樣直接利用線性回歸來判定我們的數據趨勢。

<h4>Sigmoid Function</h4>
在這種情況下,我們先在數學上表示y的范圍:
![](http://latex.codecogs.com/png.latex?y\in {0,1})
其次:
![](http://latex.codecogs.com/png.latex?0\le h_{\theta}(x)\le1)

我們將認為大于0.5的值認定為邏輯1,小于0.5的值認定為邏輯0,因此我們需要找到一個函數滿足上面的關系,在這里我們使用sigmoid function,它同時也被稱為logistic function:


![](http://latex.codecogs.com/png.latex?h_{\theta}(x)=g(\theta^T X))

sigmoid函數的圖像為:


我們可以看到當z大于0時,g(z)>0.5,z小于0時,g(z)<0.5.
即:
![](http://latex.codecogs.com/png.latex?\theta^T X \ge 0)

![](http://latex.codecogs.com/png.latex?h_{\theta}=g(\theta^T X)\ge 0.5)

實際上h(x)的數值代表的是輸出值為1的概率,就像上面這個推導式,h(x)≥0.5的意思指的是y=1的概率大于百分之五十,用數學表達式表示則為:

Cost Function

在線性回歸中,cost function的表達式為:


=%5Cfrac%7B1%7D%7B2m%7D%5Csum_%7Bi=1%7D%5E%7Bm%7D%5Bh_%7B%5Ctheta%7D%5Cleft(%20x%5Ei%20%5Cright)-y%5E%7B(i)%7D%5D%5E2=%5Cfrac%7B1%7D%7B2m%7D(X%5Ctheta%20-%20%5Cvec%7By%7D)%5ET(X%5Ctheta%20-%20%5Cvec%7By%7D))
顯然對于分類問題,這樣的cost function是不合理的,因此我們可以構造一個函數來合理地描述分類問題的偏差值。

令:



同時假設:


根據上面的條件,我們可以構造一個函數,如下所示:


為了計算方便,我們將上面的式子簡化為:


所以邏輯回歸的cost function為:


將上面的式子向量化后得到:
![](http://latex.codecogs.com/png.latex?h=g(X\cdot \theta))

利用梯度下降算法我們可以得到參數的變化方程:
![](http://latex.codecogs.com/png.latex?\theta_j := \theta_j -\alpha \frac{\partial}{\partial \theta_j}J(\theta))

為了方便下面對cost function求偏導,我們先計算sigmoid function的導數:

然后求代價函數的偏導數:



(對,很長...近乎絕望...但是并不難)
因此,對代價函數的偏導向量化之后得到:

![](http://latex.codecogs.com/png.latex?\bigtriangledown J(\theta)=\frac{1}{m}X^T [g(X \theta)-\vec{y}\ ])

<h4>最后</h4>

這一節的數學推導可能略難一點,請好好消化,如果有不明白的地方多去問問度娘==
下一節就用matlab實現上述算法。

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 229,362評論 6 537
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,013評論 3 423
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 177,346評論 0 382
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 63,421評論 1 316
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 72,146評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,534評論 1 325
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,585評論 3 444
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,767評論 0 289
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 49,318評論 1 335
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 41,074評論 3 356
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 43,258評論 1 371
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,828評論 5 362
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,486評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,916評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,156評論 1 290
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,993評論 3 395
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 48,234評論 2 375

推薦閱讀更多精彩內容