機器學習中偏差和方差的區別

2021-09-11 14:12:30 字數 1138 閱讀 5174

l2與l1的區別在於,l1正則是拉普拉斯先驗,而l2正則則是高斯先驗。它們都是服從均值為0,協方差為1λ。當λ=0時,即沒有先驗)沒有正則項,則相當於先驗分布具有無窮大的協方差,那麼這個先驗約束則會非常弱,模型為了擬合所有的訓練集資料, 引數w可以變得任意大從而使得模型不穩定,即方差大而偏差小。λ越大,標明先驗分布協方差越小,偏差越大,模型越穩定。即,加入正則項是在偏差bias與方差variance之間做平衡tradeoff。

讓我很困惑的是為什麼引數w任意大時模型不穩定會出現方差大偏差小的情況,那麼方差和偏差作為兩種度量方式有什麼區別呢?

在知乎上看到了幾種解釋,還是比較有助於自己理解的:

1、偏差:描述的是**值(估計值)的期望與真實值之間的差距。偏差越大,越偏離真實資料,如下圖第二行所示。

方差:描述的是**值的變化範圍,離散程度,也就是離其期望值的距離。方差越大,資料的分布越分散,如下圖右列所示。

bias:誤差,物件是單個模型,期望輸出與真實標記的差別(可以解釋為描述了模型對本訓練集的擬合程度)

variance:方差,物件是多個模型(這裡更好的解釋是換同樣規模的訓練集,模型的擬合程度怎麼樣;也可以說方差是刻畫資料擾動對模型的影響,描述的是訓練結果的分散程度)

從同乙個資料集中,用科學的取樣方法得到幾個不同的子訓練集,用這些訓練集訓練得到的模型往往並不相同。

以上圖為例:

1. 左上的模型偏差最大,右下的模型偏差最小;

2. 左上的模型方差最小,右下的模型方差最大(根據上面紅字的解釋這裡就很好理解了)

一般來說,偏差、方差和模型的複雜度之間的關係是這樣的:

實際中,我們需要找到偏差和方差都較小的點。

xgboost中,我們選擇盡可能多的樹,盡可能深的層,來減少模型的偏差;

通過cross-validation,通過在驗證集上校驗,通過正則化,來減少模型的方差

從而獲得較低的泛化誤差。

機器學習中的偏差和方差

數學解釋 偏差 描述的是 值 估計值 的期望與真實值之間的差距。偏差越大,越偏離真實資料,如下圖第二行所示。方差 描述的是 值的變化範圍,離散程度,也就是離其期望值的距離。方差越大,資料的分布越分散,如下圖右列所示。機器學習中的偏差和方差 首先,假設你知道訓練集和測試集的關係。簡單來講是我們要在訓練...

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