邏輯回歸和馬爾科夫條件隨機場

2021-08-15 06:12:07 字數 1438 閱讀 6113

邏輯回歸 (lr) 的假設函式是

是由 sigmoid

函式g(z) 

將 z=

θtx對映

到0到1之間

。當輸入變數觀測值時,得到

hθ(x)

的值就是樣本屬於

1分類的概率

那麼,假設函式為什麼選取hθ(x),而

hθ(x)

的值為什麼是

1這個分類的概率呢?

從概率圖模型(probabilistic graphical models, pgm)的角度來看,lr模型是馬爾科夫條件隨機場( conditional random fields, crf) 的一種簡單模型。首先,馬爾科夫圖模型是一種無向連線圖,與貝葉斯網路不同,它表示的是變數之間的相互影響關係,以影響因子刻畫,而貝葉斯網路表示的是變數之間自然的因果關係。當然,馬爾科夫網路也可以刻畫條件分布 p(y|x) ,其中y是目標變數集,x是觀測變數集。用馬爾科夫模型刻畫條件分布的場景,就是所謂的條件隨機場了(crf)。

條件隨機場的定義:

crf是乙個節點與yux對應的無向圖,可以將該圖引數化成一系列的因子,這些因子可以表示為乙個對數線性模型,即對數線性模型可以看作是對一系列因子的刻畫。為了使網路結構和條件分布對應,crf不包含只含x的位勢,即 di 不只屬於x;刻畫乙個條件隨機場如下,和刻畫吉布斯分布一樣,只是歸一化函式z(x)有所變化。

crf的主要優勢是避免在x上刻畫分布,這一特性允許引入我們需要的所有觀測變數,而不去考慮它們之間的複雜關係,只需要說明每乙個觀測變數對目標變數的影響。

邏輯回歸模型推導:

針對布林型變數x=,y=的樸素馬爾科夫模型。成對的位勢由對數線性模型定義,即因子的定義:

單節點y的位勢定義:

根據條件隨機場的定義計算條件分布:

其中g(z)為sigmod函式:

所以**函式的定義為 

其**值的含義就是樣本屬於1這個分類的概率。

d. koller and n. friedman, "probabilistic graphical models", page 141

馬爾科夫隨機場

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馬爾科夫隨機場(MRF)與條件隨機場(CRF)

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