機器學習演算法之概率分類法

2022-07-13 07:12:10 字數 1762 閱讀 7695

對模型給予概率進行分類的手法稱為概率分類法。給予概率是指對於模式x所對應的類別y的後驗概率(y|x)進行學習。其所屬類別為後驗概率達到最大值時所對應的類別。

基於概率的模式識別的演算法除了可以避免錯誤分類,還具有乙個優勢。就是的對多分類通常會有乙個號的效果。

首先,來看一下最基本也是最常見的概率分類演算法-----logistc回歸。

1、logistic的最大似然估計

logistic回歸,使用線性對數函式對分類後驗概率p(y|x)記性模型化。

分母是滿足概率總和為1 條件約束的正則化項。引數θ有bc維。

logistic回歸模型的學習,通過對數似然維最大時的最大似然估計進行求解。

logistic回歸的學習模型由下式的最優化問題定義:

上述的目標函式對於引數θ時可以微分的,所以可以使用梯度下降法來求最大似然那估計的解。

下面是使用概率梯度下降法的logistic回歸學習演算法的偽**

2、使用logistic損失最小化學習來解釋

以2分類問題進行說明

y ∈,q(y=+1 | x;θ)+q(y= -1|x;θ) =1

logistic的引數由2b個降到b個

這個模型的對數似然最大化的準則

可以改寫為上述形式。根據關於引數的線性模型

的間隔m = f(x)y,可知上式與logistic損失

的logistic損失最小化學習是等價的。

最小二乘分類是在平方誤差的準則下,與logistic回歸具有相同學習的演算法。

最小二乘分類器的線性模型:

與logistic模型不同的是,這個模型只依賴於與各個類別y對應的引數

。然後,對於這個模型進行學習,使下式的平方誤差最小。

上式第二項中

p(y|x)p(x)利用貝葉斯公式進行變換。

分別表示與p(x)和p(x|y)相關的數學期望值。這些期望值一般無法直接計算。而是用樣本的平均值來進行近似。

再加入l2正則化項,將最小平方誤差公式記為:

對其求偏導數並置為0,得到θ的解

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