機器學習中的損失函式與正則化

2021-08-18 22:09:23 字數 1143 閱讀 4677

正則化是結構風險最小化的實現策略,形式是在經驗風險最小化的後面加上正則項。(正則項一般是模型複雜度的單調遞增函式,模型越複雜,正則項的值越大)。

損失函式一般有一下幾種:

1.  0-1損失函式(感知機)

但一般情況下絕對相等比較困難,因此一般設定乙個閾值,滿足一定條件時即認為相等。

2.  絕對值損失函式

3.  對數損失函式(邏輯回歸)

對數損失函式的有乙個前提假設:即樣本服從伯努利分布

4.  平方損失函式(回歸問題)

回歸的問題轉化為了凸優化的問題。最小二乘法的基本原則是:最優擬合曲線應該使得所有點到回歸直線的距離和最小。通常用歐式距離進行距離的度量。平方損失的損失函式為:

5.  指數損失函式(adaboost)

6.  hinge損失函式(主用於最大間隔分類,svm)

一般機器學習任務有分類問題與回歸問題,二者的損失函式不相同。

分類問題中模型輸出經過softmax輸出結果為**概率,而回歸問題得到的結果為**數值。

過擬合與欠擬合: 

正則化:

說到正則化需要先知道為什麼要引入正則化?

模型訓練過程中,往往為了追求損失函式最小化會導致模型複雜度過高,這樣生成的模型泛化能力不好,訓練集的準確率較高,而驗證集的準確率較低,形成過擬合現象。為了避免這種情況發生,減小模型複雜度的同時,使損失函式盡量降低,在經驗風險後面新增了懲罰函式,也就是所謂的正則項。

一般常使用的正則化技術包括:l1正則化與l2正則化。

其中l1正則化可以產生稀疏權值矩陣,構建稀疏模型,可以用於特徵篩選,在一定程度上可以防止過擬合;l2正則化則可以防止模型過擬合。

對於l1正則化,l2正則化,個人覺得(正則化項l1和l2的直觀理解)講的較為詳細,本文正則化部分以此作為參考。

《機器學習》筆記 2 模型的損失函式與正則化

度量模型一次 的好壞 l y,f x 度量平均意義下的模型 的好壞,即損失函式的期望。關於 聯行分布的期望,未知,無法直接計算 模型關於訓練資料集的平均損失,當樣本容量n 經驗風險趨於期望風險。經驗風險最小化,保證模型有很好的學習效果。為防止過擬合而提出,在經驗風險的基礎上加上了正則化項或罰項。結構...

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監督學習問題是在假設空間中選取模型作為決策函式,對於給定的輸入x,由f x 給出對應的輸出y,這個輸出的 值可能與真實值一致或不一致,可以用損失函式 loss function 或代價函式 cost function 來度量 錯誤的程度。f x 1,y f x 0,y f x f x 1 y f x...

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