在实现Logistic回归模型的学习过程中,梯度下降法是一种常用的优化算法。Logistic回归用于二分类问题,通过使用sigmoid函数来预测样本属于某一类的概率。以下是如何用Python实现Logistic回归,并使用梯度下降法来学习模型参数 , Y" J) E8 p2 k: w # p2 |- Z. B, n### Logistic 回归原理- n' \) U# o: I, A
, H: H0 x; a" Z6 d0 c1. **Sigmoid 函数**: 2 Y n/ A# j2 b: w0 z: K \[: g. {7 x) ?+ s6 ?: q* P: z
\sigma(z) = \frac{1}{1 + e^{-z}} ) j4 f, z2 O& ], p0 H* p0 j \]- Y9 V8 N- ]9 ~; q
这个函数将任何实数映射到(0, 1)区间,用于计算预测概率。' Y' K3 k4 R" e
: e# F0 i. u+ l9 b) ~% j! E0 Q
2. **损失函数**:& B" J$ ^! l3 E8 u
Logistic回归的损失函数是对数损失函数(Log Loss): 0 {% O ~ T2 ^0 x2 b' R5 d; E \[3 V% A o/ j- x+ N. y4 X
J(\theta) = -\frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} [y^{(i)} \log(h_\theta(x^{(i)})) + (1 - y^{(i)}) \log(1 - h_\theta(x^{(i)}))]# j2 ^7 B/ r# o/ M' T1 A$ ^! I9 d9 }
\], X0 m: V3 P/ e
其中 \( h_\theta(x) = \sigma(\theta^T x) \)。# o2 d6 t$ {1 Z; z% I. N+ c
" j( n& A' Z0 p5 r+ b2 ^
3. **梯度下降法**:9 p6 v3 O, h1 i$ Z- s. d; D
梯度下降更新参数的公式为: 1 T6 W/ c; r, X \[2 z- n& Y# r, I0 z+ {
\theta := \theta - \alpha \nabla J(\theta)3 d( k- E3 p, r9 R
\]; y1 I2 j {8 i- d: ]/ ]* l
其中,\(\alpha\)是学习率,\(\nabla J(\theta)\)是损失函数的梯度。 ! B+ G/ m* }- L0 R& k' v - e% g- [- [* q8 ? w& ^, g' |9 k ( l! u3 E9 Y- \2 q4 d- H; {. g9 E% v, [
9 u1 S; C$ w* D# y, I) n