分布函数:
F(X)= p( X <= x ) = 1 / (1 + exp(-(x-u)/γ))
密度函数:
f(x)= F`(x) = exp(-(x-u)/γ) / γ(1 + exp(-(x-u)/γ))2
式中:u为位置参数,γ >0为形状参数(γ越小,曲线在中心增长越快)
二项逻辑斯蒂回归模型
P(Y=1 l x)=exp(w*x+b) / [1+exp(w*x+b)]
P(Y=0 l x)= 1 / [1+exp(w*x+b)]
有时为了方便,将b并入w向量中
最后写成:
P(Y=1 l x)=exp(w.*x) / [1+exp(w*x)]
P(Y=0 l x)= 1 / [1+exp(w.*x)]
给定实例,可以分别求得P(Y=1)和P(Y=0)的值,将实例分配到概率较大的一方
事件发生几率(odds)
如果事件发生概率为p,那么该事件的几率是 p / (1-p)
对数几率或logit函数:
logit(p)=log [p /(1-p) ]
对于逻辑斯蒂回归而言
log [ P(Y-1) / [1-P(y=1)] ]=w.*x
模型参数估计
即令L'(w)=0
我们的约束优化问题是:
我们将这个称为原始问题(primal)。简单的讲,我们目标是在满足以下约束的情况下,最大化H(p)。
为了解决这个优化问题,引入Lagrangian 乘子。
实值参数和
对应施加在解上的n+1个约束。
IIS是一种最大熵学习模型的最优化算法,其推导过程如下:
目标是通过极大似然估计学习模型参数求对数似然函数的极大值 。
IIS的想法是:假设最大熵模型当前的参数向量是λ = (λ1, λ2, …, λn)T,我们希望找到一个新的参数向量λ + δ= (λ1+δ1, λ2+δ2, …, λn+δn)T,使得模型的对数似然函数值增大。如果能有这样一种参数向量更新的方法F:λ ->λ+δ,那么就可以重复使用这一方法,直至找到对数似然函数的最大值。
对于给定的经验分布,模型参数从λ到λ+δ,对数似然函数的该变量是
PS:上面 >= 的推导是根据不定时:-loga >= 1 - a, a > 0
将上述求得的结果(最后一行)记为A(δ| λ),于是有:
L( λ+ δ ) – L( λ ) >= A(δ | λ)
为了进一步降低这个下界,即缩小A(δ | λ),引入一个变量:
因为fi是二值函数,故f#(x,y)表示的是所有特征(x, y)出现的次数,然后利用Jason不等式,可得:
我们把上述式子求得的A(δ | λ)的下界记为B(δ | λ),即:
相当于B(δ | λ)是对数似然函数增加量的一个新的下界,可记作:L(λ+δ)-L(λ) >= B(δ | λ)。
接下来,对B(δ| λ)求偏导,得:
此时得到的偏导结果只含δ,除δ之外不再含其它变量,令其为0,可得:
从而求得δ,问题得解。
输入:
特征函数f1, f2, …,fn;经验分布,模型Pλ(y|x)
输出:
最优参数值λi*;最优模型Pλ。
解:
1,对所有i∈{1, 2, …, n},取初值λi = 0
2,对每一i∈{1, 2, …, n}:
a)令δi是如下方程(这里将其称作方程一)
的解,这里:
b)更新λi的值:λi <- λi + δi
3,如果不是所有λi都收敛,则重复步骤2。
这一算法的关键步骤是a),即求解a)中方程的δi。
如果f#(x, y) 是常数,即对任何x, y,有f#(x,y) = M,那么δi可以显示的表示成:
如果f#(x, y) 不是常数,那么必须通过数值计算求δi,而简单有效的方法是牛顿法。以g(δi) = 0,表示上面的方程一,牛顿法通过迭代求的δi,使得g(δi*)= 0。迭代公式是:
求得了δ,便相当于求得权值λ,最终将λ 回代到下式中:
即得到最大熵模型的最优估计。
摘自:http://blog.csdn.net/xueyingxue001/article/details/50773917