正则化和归⼀化
正则化,归⼀化(标准化和正规化):对数据进⾏预处理的两种⽅式,⽬的是让数据更便于计算和获得更加泛化的结果,但并不改变问题的本质。
正则化:要求⼀个逻辑回归问题,假设⼀个函数,覆盖所有可能:y=wx,其中w为参数向量,x为已知样本的向量,⽤yi表⽰第i个样本的真实值,⽤f(xi)表⽰样本的预测值,从⽽确定损失函数L(yi,f(xi))=yi−sigmoid(xi)。该损失函数代表⼀种误差。对于该模型y=wx的所有样本的损失平均值,我们称为经验损失(empirical loss)。
显然,经验损失(或称经验风险)最⼩化(empirical risk minimization)就是求解最优模型的原则。为了达到这个⽬的,模型的设定会越来越复杂,最后可能造成模型只适⽤于当前的样本集,即出现过拟合(over fitting)问题。
λ=0代表不进⾏正则化;=1通常代表合适的惩罚;举个例⼦=100的时候,会因为过度惩罚⽽造成“⽋拟合”问题正则化的具体做法
归⼀化:主要看模型是否具有伸缩不变性。有些模型在各个维度进⾏不均匀伸缩后,最优解和原来不等价,例如SVM。
对于这样的模型,除⾮本来各维数据的分布范围就⽐较接近,否则必须进⾏标准化,以免模型参数被分布范围较⼤或较⼩的数据⽀配。
有些模型在各个维度进⾏不均匀伸缩后,最优解和原来等价,例如logistic regression(逻辑回归)。
对于这样的模型,是否标准化理论上不会改变最优解。但是,由于实际求解往往使⽤迭代算法,如果⽬标函数的形状太扁,迭代算法可能收敛得很慢甚⾄不收敛。所以对于具有伸缩不变性的模型,最好也进⾏数据标准化。
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