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拟合函数(拟合函数类M中的基函数)

2023-05-02 操作系统 本文链接

高中数学——导数中极值点偏移解题策略

1、泰勒展开

2、构造拟合函数

3、拐点偏移

极值点偏移问题中的拟合函数

高中数学创作者

极值点偏移问题中的拟合函数!!!

【Lasso回归和岭回归】

线性回归(linear regression),就是用线性函数 f(x)=w⊤x+b 去拟合一组数据 D={(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn)} 并使得损失 J=1n∑ni=1(f(xi)−yi)2 最小。线性回归的目标就是找到一组 (w∗,b∗),使得损失 J 最小。

线性回归的拟合函数(或 hypothesis)为:

f(x)=w⊤x+b (1)

cost function (mse) 为:

J=1n∑i=1n(f(xi)−yi)2=1n∑i=1n(w⊤xi+b−yi)2 (2)

Lasso 回归和岭回归(ridge regression)都是在标准线性回归的基础上修改 cost function。

Lasso 的全称为 least absolute shrinkage and selection operator,又译最小绝对值收敛和选择算子、套索算法。

Lasso 回归对式(2)加入 L1 正则化,其 cost function 如下:

J=1n∑i=1n(f(xi)−yi)2+λ∥w∥1(3)

岭回归对式(2)加入 L2 正则化,其 cost function 如下:

J=1n∑i=1n(f(xi)−yi)2+λ∥w∥22(4)

Lasso回归和岭回归的同和异:

相同: 都可以用来解决标准线性回归的过拟合问题。

不同:

lasso 可以用来做 feature selection,而 ridge 不行。或者说,lasso 更容易使得权重变为 0,而 ridge 更容易使得权重接近 0。

从贝叶斯角度看,lasso(L1 正则)等价于参数 w 的先验概率分布满足拉普拉斯分布,而 ridge(L2 正则)等价于参数 w 的先验概率分布满足高斯分布。具体参考博客 从贝叶斯角度深入理解正则化 -- Zxdon 。

也许会有个疑问,线性回归还会有过拟合问题?

加入 L1 或 L2 正则化,让权值尽可能小,最后构造一个所有参数都比较小的模型。因为一般认为参数值小的模型比较简单,能适应不同的数据集,也在一定程度上避免了过拟合现象。

可以设想一下对于一个线性回归方程,若参数很大,那么只要数据偏移一点点,就会对结果造成很大的影响;但如果参数足够小,数据偏移得多一点也不会对结果造成什幺影响,一种流行的说法是『抗扰动能力强』。

ai本来就不是连续函数啊,就是用海量分段函数来拟合//@老叫化1:全部说错,首先世界上很多东西并不是连续的,无法用单个函数,更不用说连续函数来描述,此外BP ,算法只会收敛到极值点而不是最值点,和实际不符,此外梯度爆炸,消失,神经元饿死,等问题实际导致bp算法失效,这些困扰大家多年使用各种魔法来解决比如BN,shortcut都没有真正治本.现在的人工智能有一半是调参和训练的艺术

底层技术栈

我看过刘慈欣的小说:“当一个类人猿抬头望着北极星时,离他们提出广义相对论最多不超过10万年。” AlphaFold,就是那个抬头望着北极星的类人猿。 当1950年纳什均衡被提出, 当1986年BP算法被发明, 当1998年卡斯帕罗夫被“深蓝”击败, 当2006年DeepLearning被发明, 当2019年一群围棋大牛被AlphaGo击败, 当2022年智能武器主宰俄乌战场, 只要稍微有点规律的东西, 或者稍微样本多一点的东西, 都可能被写进AI代码里, 进而形成对人类智慧的挑战。 这是由这2条数学规则保证的: 1,连续函数的极值点至多只有可数个, 2,压缩映射的巴拿赫不动点。 第1条说明,用神经网络可以把任何复杂的连续函数近似到任意精度。 第2条说明,对神经网络的BP算法必然收敛。 不要低估AI的演化速度,电脑的主频比人脑快得多。 康托、巴拿赫,真是大牛

上海本轮疫情的环比增长速度再次下降,昨天就是异常点。公式y = -0.0057x5 + 0.0955x4 - 0.6026x3 + 1.7857x2 - 2.5996x + 1.8095的决定系数R²=1,说明这个函数是完全拟合的。当我延后一天的时候,环比增长速度降到负数了。前提是不出现意外。这个信号非常值得关注。期待明天的数据计算后真的能变成负增长。#上海疫情防控正处在关键时期##上海疫情#

模型并不是越复杂越好

 

模型比数据简单,容易导致欠拟合

模型比数据复杂,容易导致过拟合

如何做到模型正好也就是拟合呢

 

这就需要为模型中的目标函数

加上一些先验性的规则或者限制

控制特殊性样本带来的模型偏好

适度缩小解的空间

在不过度增加偏差的情况下显著减少方差

让目标函数不要自我膨胀,不要太复杂

以提升算法的通用性

提高模型的泛化能力

让模型与数据更加匹配

让模型更加简洁高效

这个做法就是:正则化

也就是:调整修正、简化优化

 

所以有时候

不宜过多解释

更不要过度解读

无论是自己的解释还是他人的解读

都是思维模型(图式)中的一种

过多的“解”,容易出现过拟合

常情常理组合着用

用得巧妙也就够了

本文内容仅供健康科普参考,不能替代专业医疗诊断和治疗建议。如有身体不适,请及时就医并遵从医师指导。

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