虽然logistic regression名为回归,但却是一个机器学习中的分类方法。我们先用它来处理二分类问题,基本模型如下,定义出了Y=1和Y=0的概率。

LogisticRegression0

      模型中的f(x)是一个名为sigmoid的函数,它的一个很重要特征是:当x小于0时,函数值小于0.5;当x大于0时,函数值大于0.5。将f(x)求导可以发现,其导数为f(x)(1-f(x))。

LogisticRegression1

      考虑对于任意给定的数据集D,借用上述模型然后使用极大似然法估计,则似然函数L以及对数似然函数lnL如下所示:

LogisticRegression2

      对于上述的未知参数w和b,我们可以使用梯度下降算法求其最优解。但要注意,所求是满足极大似然函数最大时的w和b,因此我们的损失函数可以定义为对数似然函数的相反数(这里的-lnL得到的结果被称为交叉损失熵),如下所示:

LogisticRegression3

      上述考虑的是二分类问题,如果是多分类的问题,则可以定义如下模型,参数的确定类似于二分类问题,通过极大似然函数以及梯度下降算法求解。

LogisticRegression4


参考文档:

       1. 统计学习方法              李航 著