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sigmoid算法(sigmoid函数实现)



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优点:计算代价不高,易于理解和实现

缺点:容易欠拟合,分类精度可能不高

适用数据类型:数值型和标称型数据

这是一个使用梯度上升算法进行逻辑回归的函数。主要步骤如下:

  • 导入numpy库,用于矩阵运算。
  • 定义函数gradAscent,接受输入参数dataMatIn和classLabels。
  • 将dataMatIn和classLabels转化为矩阵,并进行转置,得到dataMatrix和labelMat。
  • 获取dataMatrix的行数m和列数n。
  • 设置学习率alpha为0.001,并设定最大迭代次数maxCycles为500。
  • 初始化权重weights为全1的n行1列矩阵。
  • 进行maxCycles次迭代:

a. 计算当前权重对应的预测结果h,通过sigmoid函数将dataMatrix与weights相乘得到。

b. 计算误差error,即真实标签labelMat与预测结果h的差。

c. 更新权重weights,通过乘以学习率alpha,再乘以dataMatrix的转置,再乘以误差error。

  • 返回最终的权重weights。

总结:该函数通过梯度上升算法求解逻辑回归模型的权重参数,其中使用了sigmoid函数作为激活函数,并通过迭代优化权重参数,使得模型的预测结果与真实标签尽可能接近。最终返回的权重参数可以用于预测新的数据样本的类别。

dataArr, labelMat = loadDataSet()

weights = gradAscent(dataArr, labelMat)

plotBestFit(weights.getA())

这段代码实现了逻辑回归的随机梯度上升算法。逻辑回归是一种二分类的机器学习算法,用于预测二分类问题的结果。该算法通过最大化似然函数来更新权重,从而使得模型的预测结果与实际结果最接近。

算法的输入包括数据集的特征矩阵(dataMatrix)、数据集的标签(classLabels)和迭代次数(numIter),默认为150次。其中,特征矩阵是一个m行n列的矩阵,m表示样本的数量,n表示特征的数量;标签是一个长度为m的向量,表示每个样本的分类标签。

算法的输出是更新后的权重(weights),这些权重用于预测新样本的分类结果。

算法的主要步骤如下:

  • 初始化权重为一个长度为n的向量,每个元素的初始值为1。
  • 对于给定的迭代次数,重复以下步骤:

a. 初始化一个包含样本索引的列表(dataIndex)。

b. 对于每个样本,重复以下步骤:

i. 计算学习率(alpha),其中alpha的值随着迭代次数和样本的索引i和j的变化而变化。这里使用的是固定的学习率,并加上一个小的常数以避免除零错误。

ii. 从dataIndex中随机选择一个样本的索引(randIndex)。

iii. 计算样本的预测概率(h)。这里使用的是sigmoid函数将线性组合转换为[0, 1]之间的概率值。

iv. 计算误差(error),即实际标签(classLabels)与预测概率(h)之间的差值。

v. 更新权重(weights)。根据梯度上升算法,使用学习率(alpha)乘以误差(error)乘以样本的特征值(dataMatrix[randIndex]),然后将得到的结果加到权重(weights)上。

vi. 从dataIndex中删除已经使用过的样本索引(randIndex)。

  • 返回更新后的权重。

该算法每次迭代都使用一个随机的样本来更新权重,因此被称为随机梯度上升算法。相比于批量梯度上升算法,随机梯度上升算法的计算效率更高,但收敛速度较慢,并且对于噪声数据更敏感。

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