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概率统计——期望、方差最小二乘法

方差 第二个概念是方差方差衡量的是变量的离散程度。它的公式是: ? 这里的μ指的是就是变量X的期望值。...最小二乘法 最小二乘法非常出名,现在机器学习和深度学习很多模型都广泛使用。所谓的二乘,其实就是平方的意思。也被称为最小平方法,是一种用来评估预测结果与实际误差的方法。...最小我们很容易理解,这里的平方是什么呢? 平方指的是误差的平方,我们写出公式,就很容易明白了: ? 这里的 ? 指的是预测值,而y指的是样本值。...最后,我们再回顾一下最小平方和和方差的公式,不知道大家有没有什么感觉。如果我们把样本真实的结果看成是期望值,那么误差的平方和不就和方差一样了吗?...期望、方差的概念我们大多数人都非常熟悉,而误差平方和和最小二乘法则要陌生一些。希望大家通过本文,可以将对期望和误差的理解迁移到误差平方和和最小二乘法上。因为知识迁移一定是最快的学习路径。

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用Welford算法实现LN的方差更新

它使用了一种在线更新算法,速度更快,数值稳定性更好,这篇笔记就当一篇总结。...1回顾常见的方差计算方法 Two-pass方法 这种方法就是方差的定义式了: 简单来说就是样本减去均值,取平方,然后再累加起来除以样本数量(这里就不再具体分总体方差和样本方差了)。...因为他需要循环两遍原始数据: 第一遍统计,计算均值 第二遍再将样本值和均值计算,得到方差 当数据比较大的时候,两遍循环耗时也比较多 Naive方法 我们还知道方差和均值的一个关系式子 相比Two-pass...最后再分别计算两者的均值,通过上述关系式子得到结果 根据维基百科的介绍,前面这两种方法的一个共同缺点是,其结果依赖于数据的排序,存在累加的舍入误差,对于大数据集效果较差 Welford算法 此前大部分深度学习框架都采用的是...Naive的计算方法,后续Pytorch转用了这套算法

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正则化对算法偏差方差的影响

——ML Note 41 线性回归的正则化—ML Note 42 那这个正则化和算法的偏差/方差又有什么关系呢?本节视频有深入介绍。...上节视频我们知道,多项式拟合的阶数选择不合理会加大偏差、方差。那正则化式中,\lambda取值不合适也会对偏差、方差造成影响。如下图: ?...针对上图案例的算法步骤如下: Step1:使用训练集训练出12个不同程度的正则化模型,每个\lambda一个; Step2:使用12个模型分别对交叉验证集计算出验证误差; Step3:得出交叉验证误差最小的那个模型...\lambda和偏差/方差的关系曲线 当改变\lambda时,误差肯定会跟着变化,具体的训练误差、验证误差随着\lambda的变化趋势是怎样的呢?

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方差、协方差、协方差矩阵的概念及意义 的理解

现在由于自己在Metric Space空间下,需要去研究自己的一些科研问题,有时候还会用打到PCA,k-means···等一些算法。其实这些算法大多有着强大的数学支持。...最近一直围绕着方差,协方差,协方差矩阵在思考问题,索性就参考一些博文加上自己的理解去思考一些问题吧。...方差 方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数。在概率论和数理统计中,方差(英文Variance)用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度。...标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。 协方差方差分析是建立在方差分析和回归分析基础之上的一种统计分析方法。...在概率论和统计学中,协方差用于衡量两个变量的总体误差。而方差是协方差的一种特殊情况,即当两个变量是相同的情况。

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概率论协方差_均值方差方差公式

除了数学期望外,方差、均方差、协方差也是重要的数字特征。 方差   方差的代数意义很简单,两个数的方差就是两个数差值的平方,作为衡量实际问题的数字特征,方差有代表了问题的波动性。...我们可以借助数学期望的计算公式计算随机变量的整体方差(参考上一章内容): 均方差(标准差)   由于方差是数据的平方,与检测值本身相差太大,人们难以直观地衡量,所以常用均方差代替方差判断数据的波动。...协方差   当舞台转向了多维随机变量时,方差就变成了协方差,这里的“协”是指几个变量的协同相关性。   ...当两个变量完全一致时,协方差就变成了方差:   这相当于同一个变量的协方差等于方差,自己与自己一定同步,无所谓协同。   ...协方差的性质: 协方差矩阵 协方差只能处理二维问题,对于三维以上数据,就需要计算多个协方差,然后用矩阵将其组织起来,这就是协方差矩阵。

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R语言异方差回归模型建模:用误差方差解释异方差

p=10207 ---- 在社会科学中将OLS估计应用于回归模型时,其中的一个假设是同方差,我更喜欢常误差方差。这意味着误差方差没有系统的模式,这意味着该模型在所有预测级别上都同样差。...异方差性是同方差性的补充,不会使OLS产生偏差。如果您不像社会科学中的大多数人那样关心p值,那么异方差性可能不是问题。...计量经济学家已经开发出各种各样的异方差一致性标准误差,因此他们可以继续应用OLS,同时调整非恒定误差方差。这些更正的Wikipedia页面列出了这些替代标准错误所使用的许多名称。...因此,我们可以确认在此单个示例中对方差建模可以提高精度。当影响为零并且我们具有异方差性时,很容易编写一个将异方差MLE与OLS估计进行比较的仿真代码。...然后,我绘制结果: par(mfrow = c(1, 1)) OLS和异方差性MLE的治疗效果相似。但是,当null为true时,异方差MLE模型的p值表现得更好。

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使用CorrGAN:比较基于网络和最小方差的投资组合(附代码)

标星★置顶公众号 爱你们♥ 编辑:1+1=6 前言 许多经济物理学家已经注意到,利用股票(或其他资产)收益估计的经验相关矩阵构建的网络leaves的投资组合,与对同一股票估计的经验协方差进行最小方差优化所得到的投资组合非常相似...://arxiv.org/pdf/1910.09504.pdf 目前,我们只从CorrGAN(一种基于数千个相关矩阵的GAN,这些矩阵是根据标准普尔500指数股票的历史收益率估算出来的)中取样,并验证最小方差投资组合确实投资于从相同的相关矩阵中提取的网络外部...numpy.random import seed from tqdm import tqdm import matplotlib.pyplot as plt seed(42) 我们定义两个函数: 计算最小方差权重...dashed', linewidth=2) plt.legend() plt.show() 代码展示↑↑↑ 我们可以使用一致随机相关矩阵来重现Huttner等人的结论:一般来说,最小方差组投资合与中心性...证实了实证研究者的观点:马科维茨/最小方差投资组合(Minimumvariance Portfolio, MVPs)倾向于投资于相关网络的leaves。

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如何理解算法中的偏差、方差和噪声?

参考Machine Learning Yearning,Andrew Ng 增加算法的复杂度,比如神经网络中的神经元个数或者层数,增加决策树中的分支和层数等。...L2正则化,dropout等),正则化降低方差的同时也可能增大偏差; 筛选输入的特征(feature selection),这样输入的特征变少后,方差也会减小; 降低算法模型复杂度,比如对决策树的剪枝、...减少神经网络的层数等; 优化模型的结构有时候也会有用; K最近邻算法(K-NearestNeighbor)中随着K的增大bias和variance会怎么变化?...通常来说: 线性或者参数化的算法一般具有高偏差(bias)低方差(variance)的特点,比如线性回归,线性判别分析(Linear Discriminant Analysis),Logistic回归等线性模型...; 非线性或者非参数化的算法则常表现出低偏差(bias)高方差(variance),比如决策树,KNN,SVM; 参考资料: 机器学习,周志华; 统计学习方法,李航; http://scott.fortmann-roe.com

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随机增量算法 - 最小圆覆盖

文章整理自网络 简介 随机增量算法是计算几何的一个重要算法,它对理论知识要求不高,算法时间复杂度低,应用范围广大。...最小圆覆盖问题 题意描述 在一个平面上有n个点,求一个半径最小的圆,能覆盖所有的点。 算法 假设圆O是前i-1个点得最小覆盖圆,加入第i个点,如果在圆内或边上则什么也不做。...(因为最多需要三个点来确定这个最小覆盖圆,所以重复三次) 遍历完所有点之后,所得到的圆就是覆盖所有点的最小圆。...,则p一定在SU{p}的最小覆盖圆上。...令前i-1个点的最小覆盖圆为C 如果第i个点在C内,则前i个点的最小覆盖圆也是C 如果不在,那么第i个点一定在前i个点的最小覆盖圆上,接着确定前i-1个点中还有哪两个在最小覆盖圆上。

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方差、标准差、协方差

方差 方差(Variance)是各个数据与平均数之差的平方的平均数,用来度量随机变量与其数学期望之间的偏离程度。 image.png 关于公式中分母取值为n,还是n-1?...标准差 标准差等于方差的平方根,描述的是样本集合的各个样本点到均值的距离的平均值 image.png 4. 协方差方差用于衡量两个变量偏离其均值的程度。...方差和标准差一般用来描述一维数据,但是我们想要了解两组数据之间是否存在一定的联系,可以仿照方差公式,构造协方差公式如下: image.png 4.1 协方差矩阵 协方差矩阵是一个对称的矩阵; 对角线上是各个维度的方差...image.png 4.2 相关系数 协方差作为描述X和Y相关程度的方法,在同一物理量纲下有一定的作用。但是两个变量采用不同的量纲时,他们的协方差在数值上会表现出很大的差异。

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最小生成树算法:Kruskal 与 Prim算法

贪心算法不是对所有的问题都能得到整体最优解(也就是说这两种算法不是万能的)。 并且 最小生成树是不唯一的!...Ⅱ、Kruskal算法 任给一个有 n 个顶点的连通网络 N={V,E}, 首先构造一个由这 n 个顶点组成、不含任何边的图 G={V,NULL},其中每个顶点自成一个连通分量, 其次不断从 E 中取出权值最小的一条边...除了 Kruskal 算法以外,普里姆算法(Prim 算法)也是常用的最小生成树算法。...prim 算法的核心信仰是:从已知扩散寻找最小。它的实现方式和 Dijkstra算法相似但稍微有所区别,Dijkstra 是求单源最短路径。而每计算一个点需要对这个点从新更新距离。...总的来说,Prim 算法是 以点为对象,挑选与点相连的最短边来构成最小生成树。而 Kruskal 算法是以边为对象,不断地加入新的不构成环路的最短边来构成最小生成树。

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最小生成树(Kruskal算法和Prim算法

而今天我们要说一个非常实用的算法——最小生成树的建立!这是图论中一个经典问题,可以使用Kruskal和Prim两种算法来进行实现!...在实际中,这种算法的应用非常广泛,比如我们需要在n个城市铺设电缆,则需要n-1条通信线路,那么我们如何铺设可以使得电缆最短呢?最小生成树就是为了解决这个问题而诞生的! ?...最小生成树 如上图所示,一幅两两相连的图中,找到一个子图,连接到所有的节点,并且连接边的权重最小(也就是说边的数量也是最小的,这也保证了其是树结构). 2 Kruskal算法(克鲁斯卡算法) Kruskal...算法是一种贪心算法,我们将图中的每个edge按照权重大小进行排序,每次从边集中取出权重最小且两个顶点都不在同一个集合的边加入生成树中!...4 资源分享 以上完整代码文件(C++版),文件名为:最小生成树(Kruskal算法和Prim算法).cpp,请关注我的个人公众号 (算法工程师之路),回复"左神算法基础CPP"即可获得,并实时更新!

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