在讲逻辑斯蒂回归之前先复习下感知机的一些知识：

(资料图片)

感知机的公式：f(x) = sign(w·x + b) 输出+1或-1

那么问题来了，1.只输出-1和+1是不是太生硬了？这样的判别方式真的有效吗？

2.超平面左侧0.001距离的点和超平面右侧0.001距离的点真的有天壤之别吗？

同时感知机的缺陷不容忽视：感知机通过梯度下降更新参数，但在sign函数中，x=0是间断点，不可微

怎么解决极小距离带来的+1和-1的天壤之别？2.怎么让最终的预测式子连续可微呢？

逻辑斯蒂回归可以解决以上问题

逻辑斯蒂回归

逻辑斯蒂回归的定义

P(Y = 1|x) = 取值范围：（0～1）

P(Y = 0|x) = 取值范围：（0～1）

用图表表示为

若将P(Y=1|x)记作A，P(Y=0|x)记作B，则 A/A+B + B/A+B = 1

逻辑斯蒂回归是连续可微的

参数估计

逻辑斯蒂回归模型学习时，对于给定的训练数据集 T = {(,)，(,)...，(,)} , 其中，,{0,1},可以应用极大似然估计法估计模型参数，从而得到逻辑斯蒂回归模型。

设： P(Y = 1 | x) = (x)，P(Y = 0|x) = 1 - (x)

似然函数为

对数似然函数为

上图的对数似然函数看似简单的三个步骤，其用到了很多知识，下面进行详细步骤说明，如些图

再次说明下，机器学习有关对数的小知识点：和熵有关的默认，简写成log；和商没有关系的默认,简写成log或ln

似然函数对w的求导

总结

1.逻辑斯蒂以输出概率的形式解决了极小距离带来的+1和-1的天壤之别。同时概率也可以作为模型输出的置信程度

2.逻辑斯蒂使得最终的模型函数连续可微。训练目标与预测目标达成了一致

3.逻辑斯蒂采用了极大似然估计来估计参数

最大熵

什么是最大熵？

在我们猜测概率时，不确定的部分我们认为是等可能的，就好像骰子一样，我们知道有6个面，因此认为每个面的概率是1/6，也就是等可能

换句话说，趋向于均匀分布，最大熵使用的就是这么一个朴素的道理：

凡是我们知道的，就把它考虑进去，凡是不知道的，通通均匀分布

终极目标是求概率 P(Y | X)

熵：H(P) = -

将终极目标代入熵：H(P) = -

做些改变，调整熵：

H(P) = H(y | x) = -

注：1.H(P) = H(y | x)为条件熵

2.～代表从训练集中统计出来的

下面看下训练集中的统计概率：

(X=x) =

特征函数及特征函数f(x,y)关于经验分布(x,y)的期望值

特征函数f(x,y)关于模型P(Y|X)与经验分布(x)的期望值：

最大熵模型

拉格朗日乘子法：

总结

1.最大熵强调不提任何建设，以熵最大为目标

2.将终极目标代入熵的公式后，将其最大化

3.在训练集中寻找现有的约束，计算期望，将其作为约束。使用拉格朗日乘子法得到P(y|x)，之后使用优化算法得到P(y|x)中的参数w

参考视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1i4411G7Xv?p=6&vd_source=7621d9b6568d814ad80158fea1c47dcc

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关键词： 机器学习 约瑟夫·拉格朗日