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人工智能与大数据技术导论 · 第 276 页

PDF 物理页索引 292 · 第9章

书名
人工智能与大数据技术导论
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276
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292(从 0 开始)
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第9章
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lambda是一个系数,也叫regularizationrate(正则率)。这代表我们对获取正确样本(越正确,训练误差越小,越拟合)与简化模型的关注程度之比,增加lambda值则会加强正则化效果。一般而言,如果我们有大量的训练数据,训练数据和测试数据看起来一致,并且统计情况呈现独立同分布,那么可能不需要进行多少正则化。如果训练数据不多,或者训练数据与测试数据有所不同,那么可能需要进行大量正则化。我们可能需要利用交叉验证,或使用单独的测试集进行调整。

如果lambda过高,那么模型相对简单,这时会发生欠拟合数据的风险。如果lambda过低,那么模型可能变得过于复杂,这时会发生过拟合数据的风险。这时,模型过于拟合训练数据,但不能泛化到新的数据上。最理想的lambda的值是使得模型能够良好地泛化到新数据上。当然,理想值是依赖于数据的,需要多次调试来获得。总之,正则化主要是用来降低过拟合的,减少过拟合的其他方法有增加训练集数量等。对于数据集有限的情况,防止过拟合就是降低模型的复杂度,这就是正则化。

9.3 逻辑回归

逻辑回归(LogisticRegression,LR)模型其实仅在线性回归的基础上套用了一个逻辑函数,但也由于这个逻辑函数,使得逻辑回归模型成为机器学习领域一颗耀眼的明星。在回归模型中,y是一个定性变量,比如y=0或1,逻辑回归主要应用于研究某些事件发生的概率。比如,如何预测硬币抛出后硬币正面朝上的概率?概率为0到1之间的值。这就是逻辑回归。这是一种非常实用的预测方法,我们经常将这种方法映射到分类任务上,比如想确定某封电子邮件是否是垃圾邮件。总的来说,逻辑回归的用途如下。

●预测:根据模型,预测在不同自变量的情况下,发生某种疾病或某种情况的概率有多大。

判别:实际上跟预测有些类似,也是根据模型,判断某人属于某种疾病或属于某种情况的概率有多大,也就是看一下这个人有多大的可能性属于某种疾病或某种情况。

逻辑回归分析非常有用。以胃癌病情分析为例,选择两组人群,一组是胃癌组,另一组是非胃癌组,两组人群必定具有不同的体征与生活方式等。因此,因变量就为是否患有胃癌,值为“是”或“否”,自变量就可以包括很多了,如年龄、性别、饮食习惯、幽门螺杆菌感染等。自变量既可以是连续的,也可以是分类的。然后通过逻辑回归分析,可以得到自变量的权重,从而可以大致了解到底哪些因素是导致胃癌的危险因素。同时,通过该权值可以根据危险因素预测一个人患癌症的可能性。

逻辑回归中的逻辑函数(或称为Sigmoid函数)的形式为:

$$
y = { \frac { 1 } { 1 + e ^ { - z } } }
$$

它对应的图形如图9-10所示。

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