機器學習 正則化 回歸與分類辨析

2022-03-11 16:18:18 字數 1134 閱讀 6070

這篇文章是對自己早期一篇講正則化和回歸的補充。當時寫作那篇文章的時候自己還剛剛入門機器學習,許多知識是理解了,但是缺少從一定的高度上的總結。結合這篇來看原來的那篇,不容易亂。

首先要明確,正則化不是回歸的專利,回歸和分類都是可以使用的。在回歸中使用正則化就是嶺回歸(l2正則化)和lasso(l1正則化),在分類中使用就是我們常見的loss function中的正則項了(其實還有乙個方面的應用,知乎這位答主提到了,就是直接構造loss function,例如l1正則就構造成這樣:

,l2正則就構造成這樣:

),在例如sklearn中的模型中都有對應的引數選擇。

至於l1和l2正則的取捨,可以看上面我提到的知乎回答的其他一些答案:

徐梓薦

l0範數:向量中非0元素的個數。

l1範數(lasso regularization):向量中各個元素絕對值的和。

l2範數(ridge regression):向量中各元素平方和求平方根。

l0範數和l1範數都能夠達到使引數稀疏的目的,但l0範數更難優化求解,l1範數是l0的最優凸相似且更易求解,故得到廣泛的應用。

l2範數主要作用是防止模型過擬合,提高模型的泛化能力。

魏晉l1是藍色的線,l2是紅色的線,很明顯,l1的分布對極端值更能容忍。那麼如果資料損失項使用l1 norm,很明顯,l1 norm對outlier沒有l2 norm那麼敏感;如果正則化損失項使用l1的話,那麼使學習到的引數傾向於稀疏,使用l2 norm則沒有這種傾向。

實踐中,根據quaro的data scientist 的經驗,實際應用過程中,l1 nrom幾乎沒有比l2 norm表現好的時候,優先使用l2 norm是比較好的選擇。

其實從某一方面來說,分類和回歸的區別就體現了閾值的有無上,設定了閾值判斷的回歸就是分類。其實仔細想想,分類和回歸問題在機器學習和深度學習上差不多是半斤八兩,只是因為自己現在做的是計算機視覺的目標檢測,所以對分類模型比較重視,在其他的領域,例如****等等之類的場景,回歸問題還是很多的,兩者的區別就體現了網路結構的設計上,但是如果都是有監督學習的範疇內的話,區別真的不太大,例如這個知乎問題所說。

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