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Logistic回归 ​

Logistic分布函数 ​

sigmoid函数:S(x)=11+ex

基于sigmoid函数,得到服从Logistic分布的连续随机变量X的概率分布函数和概率密度函数:

F(x)=P(X⩽x)=11+e(x−μ)/γf(x)=F′(x)=e−(x−μ)/γγ(1+e−(x−μ)/γ)2

分布函数F(x)满足以点(μ,12)中心对称:

F(−x+μ)−12=−F(x+μ)+12

二项Logistic回归模型 ​

P(Y=1|x)=exp⁡(ω⋅x+b)1+exp⁡(ω⋅x+b)P(Y=0|x)=11+exp⁡(ω⋅x+b)

事件的几率表示为事件发生的概率与不发生的概率的比值p1−p,其对数几率表示为:

logit(p)=log⁡p1−p

将Logistic回归的公式代入,得到他的对数几率:

log⁡P(Y=1|x)1−P(Y=1|x)=log⁡P(Y=1|x)P(Y=0|x)=log⁡[exp⁡(ω⋅x+b)1+exp⁡(ω⋅x+b)×1+exp⁡(ω⋅x+b)]=log⁡exp⁡(ω⋅x)=ω⋅x

模型参数估计 ​

设:P(Y=1|x)=π(x),P(Y=0|x)=1−π(x)

似然函数为:∏i=1N[π(xi)]yi×[1−π(xi)]1−yi

对数似然函数:

L(ω)=∑i=1N[yilog⁡π(xi)+(1−yi)log⁡(1−π(xi))]=∑i=1N[yilog⁡π(xi)1−π(xi)+log⁡(1−π(xi))]=∑i=1N[yi(ω⋅xi)−log⁡(1+exp⁡(ω⋅xi))]

对L(ω)求极大值,得到ω的估计值ω^,学习到的模型为:

P(Y=1|x)=exp⁡(ω^⋅x+b)1+exp⁡(ω⋅x+b)P(Y=0|x)=11+exp⁡(ω^⋅x+b)