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Logistic迴歸和梯度上升演算法

一. Logistic迴歸原理

Logistic迴歸是一種廣義線性迴歸,常用的分類器函式是Sigmoid函式,其公式如下:

σ(z)=11+ez
其中,z可由下面公式得出:
z=w0x0+w1x1+w2x2++wnxn
如果採用向量的寫法,上面的公式可以寫成:
z=wTx
我們的主要任務是找到最佳引數w使得分類器儘可能準確。

二. 梯度上升演算法

1. 梯度

函式f(x,y)的梯度的公式如下:

f(x,y)=f(x,y)xf(x,y)y

2. 梯度上升演算法的原理

梯度上升演算法的迭代公式如下:

w=w+αwf(w)
上面的公式一直被迭代執行,直到符合某個條件為止。

三. 關鍵點

1. 目標函式是啥?

我們考慮二分類問題,其中的包含的類別為類別1和類別0。
可以得到預測函式,其公式如下:

hw(x)=σ(wTx)=11+ewTx
hw(x)的值表示y=1的概率,因此分類結果為類別1和類別0的概率分別為:
P(y=1|x;w)=hw(x)
P(y=0|x;w)=1hw(x)
上面的公式可以合起來寫成:
P(y|x;w)=(hw(x))y(1hw(x))1y
其似然函式為:
L(w)=i=1mP(y(i)|x(i);w)=i=1m(hw(x(i)))y(i)(1hw(x(i)))1y(i)
對數似然函式為:
l(w)=logL(w)
=i=1m(y(i)loghw(x(i))+(1y(i))log(1hw(x(i))))

最大似然估計就是要求使得l(w)取值最大時的w,所以我們的目標函式就是l(w)

2. 梯度怎麼求?

l(w)wj=i

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