线性回归

Linear Regression
是一种通过属性的线性组合来进行预测的线性模型。其目的是找到一条直线或者一个平面或者更高维的超平面,使得预测值与真实值之间的误差最小化。

y^=h(x)=w0x0+w1x1+⋯+wnxn=wTxJ(w)=12∑i=1m(h(x)i−yi)2

一、最小二乘法 LSM

不需要选择学习率,需要计算 (XTX)−1,只适用于线性模型 ,不适合逻辑回归模型等其他模型
算法流程:知 h(x),寻找一组 w(w0,w1,⋯,wn) 使得残差平方和 J(w) 最小

∑zi2=zTz∂XTX∂X=2X∂AX∂X=AT∂XTAX∂X=(A+AT)X∂J(w)∂w=12∂∂w(Xw−Y)T(Xw−Y)=12∂∂w(wTXTXw−2wTXTY+YTY)=12(2XTXw−2XTY+0)=0

XTXw−XTY=0⇒w=(XTX)−1XTY

二、梯度下降

需要选择学习率 α,需要多次迭代,当特征数量𝑛大时也能较好适用,适用于各种类型的模型

三、回归的评价指标

均方误差 MSE(Mean Square Error):

1m∑i=1m(yi−y^i)2

均方根误差 RMSE (Root Mean Square Error):

1m∑i=1m(yi−y^i)2

平均绝对误差MAE(Mean Absolute Error):

1m∑i=1m|yi−y^i|

RSquare R2=SSRSST=1−SSESST=1−MSEVar, 越接近于 1, 说明模型拟合得越好

SSR=∑i=1m(y^i−y¯)2SSE=∑i=1m(y^i−y)2SST=∑i=1m(yi−y¯)2