• 概述

        Logistic Regression 即 逻辑回归,属于监督学习,输入x(特征数据),输出为0或1(显然是二分类)。为什么要用逻辑回归讲神经网络基础呢?我觉得这个相对比较简单,易懂,而且有神经网络基本都会用到的**函数(Activation Function)。

  • 正向传播,搭建神经网络 

        比如我们要给二维平面的点做分类,则输入的是特征有神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践,神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践(即点的x,y坐标)。参数我们设置三个(一个特征配一个参数,再加一个biase),这里我设为神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践,在加上一个biase  b。这样我们就得到了一个函数值:

                                                         神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

我们设置值为z,则此时我们已经对原始数据进行了第一次处理,也就是得到我们第一个神经元

                                                        神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

(注:我们也可以把参数神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践放到神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践的对应线上)

       可是我们目的是为了分类0或1,也就是输出的结果起码得在0-1之间。可是我们根本不知道z的值有多大,也就无法控制范围,所以我们用一个函数来完美起到可以把结果限制到0-1范围内,这个函数是长这个样子神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践,我们对它做个测验(->趋近于):

       当x->正无穷,值->1;

       当x->负无穷时,值->0;

       当x=0时,值=1/2。

大概图像长这个样子:

                                                        神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

像这样将结果做一次函数特殊处理的,我们称之为Activation Function,记这个函数为sigmod

        因为接下来要用到它的导数,这里我推导下它的求导过程,以后记住结果就行:

         神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

        这次我们第二次对数据做了处理,就可以再添加一个神经元了:

                                                 神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

        其中神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践这里表示sigmod,a表示它的值。

        结果我们已经计算出来了,是a,那么我们怎样才能更新我们的参数呢?当然是赶紧找到损失函数啦。

        我们先回顾下我们之前所用过的最简单的损失函数神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践 (其中神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践为预测值,y为真实值)。可是这种损失函数在参数w大于1个的时候,就很有可能出现多个极值点(比如它的函数这个样子神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践),而导致梯度下降法无法得到最优解

        逻辑回归损失函数是这样的神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

        if y=1,则神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践,想要神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践越大,则就要神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践越小。

        if y=0,则神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践,想要神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践越小,则就要神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践越小。

        综上所述,要想使神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践精确地靠近y,仅仅使神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践达到最小即可。

这次就是我们的第三次也是最后一次处理数据了,所以又添加了一个损失函数神经元:

                                    神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

(其中的a就是上面的神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践)

上面的整个数据传送过程,我们称之为正向传播

 

  • 反向传播,更新参数

       要想通过损失函数L对神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践进行更新,就得求L的神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践上的梯度,怎么求梯度呢?很显然,链式求导呀。

       我推导了下:

       神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

     (上图我标出的神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践是因为如果下面的代码dz没看懂的话瞅瞅这个)

     然后我们对参数进行更新:

     神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

     神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

     神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

     (alpha为学习率)

     这个过程就是反向传播

 

  • 代码实现

        生成数据

               初始化数据点,绿点为1类,红点为0类。  

               神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

              图像显示:

               神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

              规范数据(缩小到-1 — 1,不清楚原因的可以看前面的梯度下降算法的相关说明)

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

              图为:

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

       sigmod函数

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

       初始化参数

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

             初始成的数据:

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

        画图函数

              神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

        训练过程

             上面讲的很详细了,应该能看懂

             神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

            第一个图:

             神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

            第二张图:

            神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

            后面的一张图:

            神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

            成功

       画损失函数

            神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

            损失函数图:

             神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践


更多精彩内容,请关注 深度学习自然语言处理 公众号,就是下方啦!跟随小博主,每天进步一丢丢!哈哈!

神经网络基础模型--Logistic Regression的理论和实践

相关文章:

  • 2021-05-23
  • 2021-07-27
  • 2021-06-03
  • 2022-12-23
  • 2021-08-06
  • 2021-11-10
  • 2021-09-04
猜你喜欢
  • 2021-06-29
  • 2021-09-13
  • 2021-05-01
  • 2021-04-22
  • 2022-12-23
  • 2021-09-08
相关资源
相似解决方案