周志华《机器学习》第二章 模型评估与选择——经验误差与过拟合

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模型评估与选择

  • 经验误差与过拟合
  • 评估方法
  • 性能度量
  • 比较检验
  • 偏差与方差

经验误差与过拟合

我们把学习器的实际预测输出与样本的真实输出之间的差异称为"误差"(error)。学习器在训练集上的误差称为"训练误差" (training error)或"经验误差" (empirical error) ,在新样本上的误差称为"泛化误差" (generalization error)。

当学习器把训练样本学得"太好"了的时候,很可能巳经把训练样本自身的一些特点当作了所有潜在样本都 会具有的一般性质,这样就会导致泛化性能下降这种现象在机器学习中称为 “过拟合” (overfitting). 与"过拟合"相对的是"欠拟合" (underfitting),这是指对训练样本的一般性质尚未学好。

拟合情况

内容扩展

一、经验误差(训练误差)与泛化误差

经验误差(训练误差):模型在训练集上的误差称为“经验误差”(empirical error)或者“训练误差”“training error”。
泛化误差:模型在新样本集(测试集)上的误差称为“泛化误差”(generalization error)。

二、偏差与方差

偏差:描述了模型的期望预测(模型的预测结果的期望)与真实结果的偏离程度。偏离程度越大,说明模型的拟合能力越差,此时造成欠拟合。
方差:描述了数据的扰动造成的模型性能的变化,即模型在不同数据集上的稳定程度。 方差越大,说明模型的稳定程度越差。如果模型在训练集上拟合效果比较优秀,但是在测试集上拟合效果比较差劣,则方差较大,说明模型的稳定程度较差,出现这种现象可能是由于模型对训练集过拟合造成的。

三、欠拟合与过拟合

过拟合:指过于紧密或精确地匹配特定资料集,以致于无法良好地拟合其他资料或预测未来的观察结果的现象。
欠拟合:相较于数据而言,模型参数过少或者模型结构过于简单,以至于无法捕捉到数据中的规律的现象。

参考文献

[1] https://github.com/datawhalechina/pumpkin-book
[2] https://zhuanlan.zhihu.com/p/33199938
[3] https://blog.csdn.net/zhihua_oba/article/details/78684257

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