Sigmod Loss 相關(guān)總結(jié)

一够滑、sigmoid 函數(shù)的應(yīng)用背景:

f  = w.x +b?是起初用于分類的線性模型(是個(gè)通過(guò)屬性的線性組合來(lái)預(yù)測(cè)的函數(shù)[每個(gè)樣本都包含多個(gè)屬性]滓玖,w權(quán)重表達(dá)了樣本中各個(gè)屬性在預(yù)測(cè)中的重要性,b偏置表達(dá)了從物理世界到數(shù)據(jù)表達(dá)中存在的不確定性,比如某些噪聲無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)表征出來(lái)),模型的最終目的是為了找到這樣的一條直線(平面)將空間中的樣本點(diǎn)進(jìn)行分類。但是獲得的直線(平面)上的取值是連續(xù)的朽缴,并不能對(duì)離散的值進(jìn)行擬合善玫。為解決這個(gè)問(wèn)題就引入了條件概率的使用:p(y=1|x):當(dāng)x取某值時(shí),y=1的概率,概率取值范圍是[0,1]茅郎,概率值是個(gè)連續(xù)值蜗元。 所以可以用線性模型來(lái)擬合概率值,但是系冗,概率值的范圍是[0,1]奕扣,而線性模型的結(jié)果值是負(fù)無(wú)窮到正無(wú)窮。所以掌敬,就需要有函數(shù)將模型的輸出值映射在[0,1]范圍內(nèi)惯豆。首先,想到的是利用階躍函數(shù)(分段函數(shù))奔害,

但該類函數(shù)不滿足單調(diào)可微性質(zhì)楷兽,也就是無(wú)法對(duì)其求梯度。

所以华临,就有了sigmoid函數(shù)的使用芯杀。 其數(shù)學(xué)表達(dá)式是:\sigma (z) = \frac{1}{1+e^-z } ,【這里就表明了sigmoid函數(shù)是直接以模型的輸出作為輸入變量的】雅潭。該函數(shù)的曲線圖為:

橫軸為模型的輸出值揭厚,縱軸為對(duì)應(yīng)的概率值

所以,模型的表達(dá)式為:p(y=1|x) = \sigma (z) = \frac{1}{1+e^-z } , z= w.x+b扶供。

存在關(guān)系式:\ln \frac{p(y=1|x)}{p(y=0|x)} = z = wx+b筛圆,該比值稱為對(duì)數(shù)幾率(log odds,logit)該幾率反映了樣本為正例的相對(duì)可能性诚欠。從該關(guān)系式可以看出顽染,邏輯回歸的本質(zhì)是用線性回歸的預(yù)測(cè)結(jié)果去逼近真實(shí)標(biāo)記的對(duì)數(shù)幾率。

所以轰绵,起初是假設(shè)模型為h(θ) = w.x+b,后來(lái)因?yàn)閷⑵浔硎緸楦怕市问椒勰阅P妥優(yōu)椋?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=h(%CE%B8)%20%3D%20p" alt="h(θ) = p" mathimg="1">,概率公式p再根據(jù)任務(wù)類型進(jìn)行變換左腔。(模型也就由線性回歸轉(zhuǎn)為邏輯回歸唧垦,線性代表了連續(xù),邏輯也就代表了離散)?

好處:不僅預(yù)測(cè)出了類別 液样,也表示出來(lái)屬于該類別的概率振亮,有利于利用概率來(lái)輔助決策。


二鞭莽、sigmoid 損失函數(shù)的使用:

sigmoid 屬于邏輯損失函數(shù)的一種坊秸,適用于二分類任務(wù)中,需要滿足假設(shè)之一:數(shù)據(jù)滿足伯努利分布澎怒。

logical 函數(shù) 也叫作 sigmoid 函數(shù)

h_{θ}(x) 表示將樣本預(yù)測(cè)為正類的概率褒搔,1-h_{θ} (x)將樣本預(yù)測(cè)為負(fù)類的概率,整個(gè)模型可以表示為:h_{θ}(x,θ) =  p ,其中星瘾,?p = \frac{1}{1+e^-\theta ^T x  } 走孽,(θ是權(quán)重,x是輸入變量琳状,該指數(shù)代表模型的輸出)磕瓷,最后得到邏輯回歸的最終表達(dá)式。

邏輯回歸的損失函數(shù)念逞,是其極大似然函數(shù):

由一可知:p(y=1|x) = \sigma (z)
,則p(y=0|x) = 1-\sigma (z),所以似然函數(shù)為:\prod\nolimits_{i=1}^n  [\sigma (z)]^(y_{i})[1-\sigma (z)]^(1-y_{i} ),使用負(fù)對(duì)數(shù)似然函數(shù)作為模型的損失函數(shù)(為了好計(jì)算但式子性質(zhì)不變):Loss =- \sum_{i=1}^n [y_{i}\lg \sigma (x) +(1- y_{i})\lg(1- \sigma (x))] = \sum_{i=1}^n[y_{i} (w.x)-\lg x(1+e^(w.x) ]

在模型訓(xùn)練時(shí)困食,需要對(duì)該loss函數(shù)求梯度(就是對(duì)權(quán)重W求導(dǎo)),就是按照函數(shù)求偏導(dǎo)的方法對(duì)該loss進(jìn)行求導(dǎo)肮柜,最終結(jié)果為:

讓上式等于零陷舅,獲得權(quán)重w的更新方向,從而讓loss值降低审洞,目的就是最終獲得loss的最小值莱睁,此時(shí)對(duì)應(yīng)的w參數(shù)就是網(wǎng)絡(luò)所需的最優(yōu)參數(shù)。(當(dāng)然芒澜,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中并非是單一的參數(shù)仰剿,而是很復(fù)雜的參數(shù)結(jié)構(gòu))

接著就使用梯度下降法,對(duì)網(wǎng)路參數(shù)進(jìn)行更新痴晦,求得最優(yōu)參數(shù)解南吮。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市誊酌,隨后出現(xiàn)的幾起案子部凑,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖碧浊,帶你破解...
    沈念sama閱讀 207,113評(píng)論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件涂邀,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異,居然都是意外死亡箱锐,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī)比勉,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,644評(píng)論 2 381
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)驹止,“玉大人浩聋,你說(shuō)我怎么就攤上這事‰担” “怎么了衣洁?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 153,340評(píng)論 0 344
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長(zhǎng)抖仅。 經(jīng)常有香客問(wèn)我坊夫,道長(zhǎng)毙替,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 55,449評(píng)論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任践樱,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上凸丸,老公的妹妹穿的比我還像新娘拷邢。我一直安慰自己,他們只是感情好屎慢,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 64,445評(píng)論 5 374
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布瞭稼。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般腻惠。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪环肘。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 49,166評(píng)論 1 284
  • 那天集灌,我揣著相機(jī)與錄音悔雹,去河邊找鬼。 笑死欣喧,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛腌零,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播唆阿,決...
    沈念sama閱讀 38,442評(píng)論 3 401
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼益涧,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼!你這毒婦竟也來(lái)了驯鳖?” 一聲冷哼從身側(cè)響起闲询,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 37,105評(píng)論 0 261
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎浅辙,沒(méi)想到半個(gè)月后扭弧,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,601評(píng)論 1 300
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡摔握,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 36,066評(píng)論 2 325
  • 正文 我和宋清朗相戀三年寄狼,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片氨淌。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,161評(píng)論 1 334
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡泊愧,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出盛正,到底是詐尸還是另有隱情删咱,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 33,792評(píng)論 4 323
  • 正文 年R本政府宣布豪筝,位于F島的核電站痰滋,受9級(jí)特大地震影響摘能,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜敲街,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,351評(píng)論 3 307
  • 文/蒙蒙 一团搞、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧多艇,春花似錦逻恐、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 30,352評(píng)論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)。三九已至姆涩,卻和暖如春挽拂,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背骨饿。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,584評(píng)論 1 261
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工亏栈, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人样刷。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,618評(píng)論 2 355
  • 正文 我出身青樓仑扑,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親置鼻。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子镇饮,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 42,916評(píng)論 2 344

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容