逻辑斯蒂回归与感知机异同--损失函数

逻辑斯蒂回归和感知机的异同:

两类都是线性分类器;

损失函数两者不同:逻辑斯蒂回归使用极大似然(对数损失函数),感知机使用的是均方损失函数(即错误点到分离平面的距离,最小化这个值)

逻辑斯蒂比感知机的优点在于对于激活函数的改进。

前者为sigmoid function,后者为阶跃函数。这就导致LR是连续可导,而阶跃函数则没有这个性质。

LR使得最终结果有了概率解释的能力(将结果限制在0-1之间),sigmoid为平滑函数,能够得到更好的分类结果,而step function为分段函数,对于分类的结果处理比较粗糙,非0即1,而不是返回一个分类的概率。

逻辑斯蒂回归为什么不能用均方损失作为损失函数

首先设想一下,目标函数为E_{w,b}=\sum_{i=1}^{m}\left ( y_{i}-\frac{1}{1+e^{-\left ( w^{T}x_{i}+b \right )}}\right )^2 ,并不是不可以求解,那为什么不用呢?

知乎大神解决了我的疑惑:

如果用最小二乘法,目标函数就是 E_{w,b}=\sum_{i=1}^{m}\left ( y_{i}-\frac{1}{1+e^{-\left ( w^{T}x_{i}+b \right )}}\right )^2 ,是非凸的,不容易求解,会得到局部最优。

最小二乘作为损失函数的函数曲线:

 最小二乘作为逻辑回归模型的损失函数,theta为待优化参数



 

如果用最大似然估计,目标函数就是对数似然函数: l_{w,b}=\sum_{i=1}^{m}\left ( -y_{i}\left ( w^{T}x_{i}+b \right )+ln\left ( 1+e^{w^{T}x_{i}+b} \right ) \right ) ,是关于 (w,b) 的高阶连续可导凸函数,可以方便通过一些凸优化算法求解,比如梯度下降法、牛顿法等。

最大似然作为损失函数的函数曲线(最大似然损失函数后面给出):

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