线性回归的推导与优化

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选择匿名的用户   2021-5-23 14:49   204   0
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<p style="text-align: center"><img src="https://beijingoptbbs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/cs/5606289-3ae26ba59eda2bd75d072efa757f3f5e"><br></p>
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<p style="text-align: left"> 作者:小一</p>
<p style="text-align: left"> 来源:小一的学习笔记</p>
<p style="text-align: center">写在前面的的话<br></p>
<p style="text-align: left">大家好,我是小一<img src="https://beijingoptbbs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/cs/5606289-20ab28d4f70fcb992d6af83869929f44"></p>
<p style="text-align: left">这是大话系列的<strong>第7节算法</strong>,也是本系列的第<strong>15篇原创</strong>文章。</p>
<p style="text-align: left">文章较长,建议先收藏再阅读。文末附线性回归的思维导图。</p>
<h4>线性回归</h4>
<p>学习线性回归之前必须先要了解什么是回归,了解回归之前我们先从分类算法说起。</p>
<p>前面我们介绍的算法都属于分类算法,分类顾名思义就是预测样本对应的应该是哪一类,比如决策树实战中预测泰坦尼克号的乘客生还还是遇难,比如knn实战中预测对应的书写数字应该属于哪一类(即哪一个数字)等等这些都属于分类算法</p>
<p><strong>可以看到分类算法对应的目标变量都是类别型,而在回归算法中对应的目标变量都是连续型。</strong></p>
<p>像下面这个图,就是一个回归问题的预测。再举个简单的例子,比如可以根据房屋的面积、户型、楼层等指标预测房屋的价格,这也是一个回归问题,因为我们最终预测的结果不是一个类别型变量,而是一个连续型变量。</p>
<p style="text-align: center"><img src="https://beijingoptbbs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/cs/5606289-58394f19de383c95faa3b7006c587fa8"></p>
<p>在回归算法中,我们一般会遇到单变量回归和多变量回归,这个其实和一元方程、多元方程是一样的。</p>
<p>如果只有一个自变量,我们称之为一元回归,如果有两个及以上的自变量,我们称之为多元回归,就好比区分一元方程和多元方程一样。</p>
<h4>单变量线性回归</h4>
<h5>相关概念介绍</h5>
<p>一元一次方程 y&#61;ax&#43;b中,<strong>元</strong>指的是未知数的个数(即x),<strong>次</strong>指的是未知数的最大幂数(即x的几次方),那么回归也就是针对输入变量x和输出变量y之间的一个映射,单变量线性回归只有一个输入特征,而且它的拟合曲线呈线性分布</p>
<p>就和上面的图中的直线一样,就是我们针对样本点预测出的一条最优拟合曲线。</p>
<p>在单变量线性回归中,最终的拟合曲线可能是条笔直的直线,也可能是一个曲线,但是它一定是线性分布的。</p>
<br>
<h5>预测函数</h5>
<p>首先先来了解一下我们线性回归算法的目的:<strong>确定一条最优的拟合曲线</strong>。说的通俗易懂点,就是确定一个能够使预测结果最优的函数方程。</p>
<p>所以针对给定的数据集x和y,预测函数会根据输入特征x计算输出值h(x)。其中输入和输出的函数关系如下:</p>
<p style="text-align: center">
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     <g>
      <g>
       <g>
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