逻辑回归损失函数原理笔记

news2025/8/12 0:08:31

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损失函数:
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之前一直想不明白这个式子为什么可以当损失函数。所以记录一下。

首先,假如一个属于1类的样本,经过预测,h(x)=0.3,得出0.3的概率是属于1类,也就是0.7的概率是属于0类,那么其误差就是0.7。
相反,一个属于0类的样本,经过预测,h(x)=0.7,得出有0.7的概率是属于1类。那么其误差就是0.7。可以看出两种情况误差相等。

对于1类样本来说,h(x)越大,误差越小,所以要有一个递减函数来套住h(x),且当h(x)等于1时函数要等于0(预测正确,误差为0)。log函数就再适合不过。
log本身是递增函数,所以到前面加一个负号将其变为递减。其次log1等于0。

-logh(x)就是预测1类样本的误差。

对于0类样本来说,h(x)越大,误差越大。h(x)越小,误差越小。h(x)等于0时,误差为0。1-h(x)表示样本为0的概率。还是放入log函数,变为-log(1-h(x))。

到这里好像挺简单的。但是!在计算的时候,还来个if else来分个1类还是0类来分别计算它们的误差吗?

不不不,前人早就想好了,只需要对式子稍作修改。使损失函数在y=0时计算1类的式子-logh(x)不存在。在y=1时计算0类的式子-log(1-h(x))不存在。反正y不是1就是0。那就拿y亲自上阵呗。
y=0时就拿y乘以求1类样本损失的式子。y=1时就拿(1-y)乘以求0类样本损失的式子,不可以是乘以(y-1)。因为(y-1)当y=0时,式子变成(y-1)[-log(1-h(x))]= -[-log(1-h(x))]=log(1-h(x)),算的误差就成负数了。这里同统一误差算正数。

所以就得到了以下式子:
-ylogh(x)+(1-y)[-log(1-h(x))]
也就是计算其中一个样本的误差式子。

那么计算m个样本的平均误差就是:
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