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【关于 逻辑回归】那些你不知道的事

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一、介绍篇​

1.1什么是逻辑回归​

LR是Logistic Regression Classifier,本质上是线性回归,特殊之处在于特征到结果的映射中加入了一层逻辑函数g(z),即先把特征线性求和,然后使用函数g(z)作为假设函数来预测。g(z)可以将连续值映射到0 和1。逻辑回归使用的g(z)函数是sigmoid函数。因此逻辑回归=线性回归 + sigmoid。​

逻辑回归的表达式为​

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图像​

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1.2逻辑回归的优势​

逻辑回归的优点:​

它是直接对分类可能性进行建模,无需实现假设数据分布,这样就避免了假设分布不准确所带来的问题;​

它不是仅预测出“类别”,而是可得到近似概率预测,这对许多需利用概率辅助决策的任务很有用;​

逻辑回归函数是任意阶可导的凸函数,有很好的数学性质,现有的许多数值优化算法都可直接用于求取最优解。​

对于线性数据,(大部分时候)逻辑回归的拟合和计算都非常快,计算效率优于SVM和随机森林​

二、推导篇​

2.1逻辑回归推导​

假设数据集为 ​sigmoid函数为 ​在线性回归中有 ​为了方便,我们将其中的权值向量​和输入向量​进行扩充,即​;​,则式(3)可以改写为​​

线性回归是将向量​映射为具体的数值​(连续),而逻辑回归是用来解决分类问题(通常为二分类问题),希望得到​或​的概率(区间​),即通过某种方式将数值​映射到区间​范围内。逻辑回归采用sigmoid函数来完成这样的映射,从而建立​与​之间的概率判别模型 ​有 ​​

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得到 ​对应的似然函数为 ​取对数,得到对数似然函数​

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对​

L(w)

求极大值(即极大似然估计),即可得到​

w

的估计值 ​

w^=argmaxw​L(w)

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这样,问题就变成了以对数似然函数为目标的最优化问题,可采用梯度下降法或拟牛顿法。​

2.2求解优化​

令​

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此时,​

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因为这里是求最大值,采用梯度上升法:​

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