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最小二乘法求解线性回归模型

机器学习线性回归模型 线性回归(linear regression)是一种线性模型,它假设输入变量 x 和单个输出变量 y 之间存在线性关系 具体来说,利用线性回归模型,可以从一组输入变量 x 线性组合...许多功能更为强大线性模型可在线性模型基础上通过引入层级结构或高维映射而得。...最小二乘法求解 基于均方误差最小化来进行模型求解方法称为“最小二乘法”(least square method) 它主要思想就是选择未知参数,使得理论值与观测值之差平方和达到最小。...我们假设输入属性(特征)数目只有一个: 在线性回归中,最小二乘法就是试图找到一条直线,使所有样本到直线上欧式距离之和最小。...求解线性回归 求解w和b,使得 最小化过程,称为线性回归模型“最小二乘参数估计”。

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模型之母:简单线性回归&最小二乘法

模型之母:简单线性回归&最小二乘法 关于作者:Japson。某人工智能公司AI平台研发工程师,专注于AI工程化及场景落地。持续学习,期望与大家多多交流技术以及职业规划。...线性回归模型看起来非常简单,简单到让人怀疑其是否有研究价值以及使用价值。但实际上,线性回归模型可以说是最重要数学模型之一,很多模型都是建立在它基础之上,可以被称为是“模型之母”。...从图像我们可以发现,产量和成本之间,存在着一定线性关系,似乎是在沿着某条直线上下随机波动。 ?...回到简单线性回归问题,目标: 已知训练数据样本、 ,找到和值,使 尽可能小 这是一个典型最小二乘法问题(最小化误差平方) 通过最小二乘法可以求出a、b表达式: 0x02 最小二乘法 2.1...最终我们通过最小二乘法得到a、b表达式: 0xFF 总结 本章,我们从数学角度了解了简单线性回归,从中总结出一类机器学习算法基本思路: 通过分析问题,确定问题损失函数或者效用函数; 然后通过最优化损失函数或者效用函数

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简单线性回归模型(最小二乘法代码实现)

简单线性回归模型(最小二乘法代码实现) 0.引入依赖 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt 1.导入数据(data.csv) points... = np.genfromtxt('data.csv', delimiter=',') # points # 提取 points 两对数据,分别作为 x, y # points[0][0]  等价于...2.定义损失函数 # 损失函数是模型系数函数,还需要传入数据 x,y def compute_cost(w, b, points):     total_cost = 0     M = len(points...)     # 逐点计算【实际数据 yi 与 模型数据 f(xi) 差值】平方,然后求平均     for i in range(M):         x = points[i, 0]         ...y = points[i, 1]         total_cost += (y - w * x - b) ** 2     return total_cost / M 3.定义模型拟合函数 # 先定义一个求均值函数

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线性回归模型正规方程推导

本文对吴恩达老师机器学习教程正规方程做一个详细推导,推导过程中将涉及矩阵和偏导数方面的知识,比如矩阵乘法,转值,向量点积,以及矩阵(或向量)微积分等。...求θ公式 在视频教程,吴恩达老师给了我们一个如下图红色方框内求参数 θ 公式 ? 先对图中公式简单说明一下。...公式 θ 是 n+1 元列向量,y 是m元列向量,X 是一个 m 行 n+1 列矩阵。...具体到上图中例子,X 和 y在上图已经有了,它们都是已知值,而未知 可以通过图中公式以及X和y值求出来,最终得到假设函数(hypothesis function)为 假设函数和代价函数 多元线性回归假设函数和代价函数如下...和(3)代入(1)式有 如前所述,J(θ)取得最小值时其对于θ导数为0,于是有 推出 使用矩阵乘法分配律有 移项 等式两边同时在左边乘以 ,为什么要在左边乘呢,因为矩阵乘法有顺序 因为矩阵逆与矩阵相乘得到单位矩阵

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详解Python算术乘法、数组乘法与矩阵乘法

(1)算术乘法,整数、实数、复数、高精度实数之间乘法。 ? (2)列表、元组、字符串这几种类型对象与整数之间乘法,表示对列表、元组或字符串进行重复,返回新列表、元组、字符串。 ?...需要特别注意是,列表、元组、字符串与整数相乘,是对其中元素引用进行复用,如果元组或列表元素是列表、字典、集合这样可变对象,得到新对象与原对象之间会互相干扰。 ? ? ?...(3)numpy数组与数字num相乘,表示原数组每个数字与num相乘,返回新数组,类似的规则也适用于加、减、真除、整除、幂运算等。 ?...、要么其中一个为1、要么其中一个对应位置上没有数字(没有对应维度),结果数组该维度大小与二者之中最大一个相等。...在这种情况下,第一个数组最后一个维度和第二个数组倒数第二个维度将会消失,如下图所示,划红线维度消失: ? 6)numpy矩阵与矩阵相乘时,运算符*和@功能相同,都表示线性代数里矩阵乘法

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logistics判别与线性模型4个问题

:特征缩放和泛化能力(下篇) 0 引言 之前说过,机器学习两大任务是回归和分类,上章线性回归模型适合进行回归分析,例如预测房价,但是当输出结果为离散值时,线性回归模型就不适用了。...如果我们使用前一章线性回归模型,可以认为>0.5结果看成1,<0.5结果看成0,便可以得到下列转换函数: ?...可以很明显看出,该函数将实数域映射成了[0,1]区间,带入我们线性回归方程,可得: ? 于是,无论线性回归取何值,我们都可以将其转化为[0,1]之间值,经过变换可知: ? 故在该函数, ?...过拟合可能性不只取决于参数个数和数据,也跟模型架构与数据一致性有关。此外对比于数据预期噪声或错误数量,跟模型错误数量也有关。...6 类别不均衡问题 想象我们在做一个预测罕见病A机器学习模型,但是该病十分罕见,我们一万个数据只有8个病例,那么模型只需要将所有的数据都预测为无病,即可达到99.92%超高预测成功率,但是显然这个模型不符合要求

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线性回归 均方误差_线性回归模型随机误差项意义

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 刚开始学习机器学习时候就接触了均方误差(MSE,Mean Squared Error),当时就有疑惑,这个式子是怎么推导,但是因为懒没有深究。...今天看到了唐宇迪老师机器学习课程,终于理解他是怎么推导了。一定要一步一步看下去,别看他公式这么多,随便认真看一下就能理解! 问题描述 我们有工资和年龄两个特征,要预测银行会贷款给我们多少钱?...似然函数 似然函数用于参数估计,即求出什么样参数跟我们给出数据组合后能更好预测真实值,有: (6) 取(6)式对数,将连乘转化为加法,这也是一般似然函数求解方法: (7) 将(7...)式展开并化简有: (8) (8)式等式右侧第一项为一个常量,似然函数要取最大值,因而第二项越小越好,有: (9) (9)式相当于最小二乘法式子,即是均方误差表达式。...下一步我们要解出 θ θ θ表达式 4.

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机器学习篇(2)——最小二乘法概念最小二乘法

前言:主要介绍了从最小二乘法到 概念 顾名思义,线性模型就是可以用线性组合进行预测函数,如图: image.png 公式如下: image.png image.png 误差是独立同分布...原因:中心极限定理 实际问题中,很多随机现象可以看做众多因素独立影响综合反应,往往服从正态分布 写出损失函数: image.png 求解: image.png 求得杰刚好和线性代数解相同...最小二乘法 用投影矩阵可以解决线代中方程组无解方法就是最小二乘法,其解和上述解一样 image.png 例子:用最小二乘法预测家用功率和电流之间关系 数据来源:http://archive.ics.uci.edu...测试集上R2: 0.13627227933073027 rmse: 4.766714115205903 image.png 关于R2概念,他是衡量数据集是否为线性依据。...image.png 模型模拟越好,越接近于一

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MATLAB热传导方程模型最小二乘法模型线性规划对集成电路板炉温优化

设计最小二乘法拟合模型,对问题进行数值模拟。最后基于最小二乘原理,在约束条件下建立炉温曲线多目标优化模型。...系统不能直接有关变量之间直接关系一一函数表达式,但却容易找到这些变量和它们微小增量或变化率之间关系式,这时往往采用微分关系式来描述该系统即建立微分方程模型。...最小二乘法模型: 最小二乘法(又称最小平方法)是一种数学优化技术。它通过最小化误差平方和寻找数据最佳函数匹配。...在总体计划,用线性规划模型解决问题思路是,在背景需求条件约束下,求允许最大传送带过炉速度。当我们得到数学模型目标函数为线性函数,约束条件为线性等式或不等式时称此数学模型线性规划模型。...模型 检验 使用有限分差法 空间反演法,把炉温曲线当做已知条件,结合给出传送带运行速度来确定数学模型拟合预测值分布和真实值内容要点:结果分析、检验;模型检验及模型修正;结果表示如图该预测值与真实值方差

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FPGA 有符号数乘法

FPGA乘法器是很稀缺资源,但也是我们做算法必不可少资源。...7系列及之前FPGA都是25x18DSP,UltraScale是27x18,我们可以通过调IP Core方式或者原语方式来进行乘法操作。在里面可以设置有符号还是无符号数乘法。 ? ?   ...当然,我们也可以直接使用*符合来进行乘法,对于无符号乘法 reg [7:0] ubyte_a; reg [7:0] ubyte_b; (* use_dsp48="yes" *) output reg[...,我们知道,两个8bits无符号数乘法,结果位宽是16bits,但对于两个8bits有符号数乘法,只要两个数不同时为-128,即二进制0b1000_0000,那么输出结果高两位都是符号位,我们只需要取低...因此,如果我们可以保证两个输入乘数不会同时为有符号数所能表示负数最小值,那么乘法结果高两位都是符号位,只取其中一位即可。

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R语言析因设计分析:线性模型对比

对比度可用于对线性模型处理进行比较。 常见用途是使用析因设计时,除析因设计外还使用控制或检查处理。在下面的第一个示例,有两个级别(1和2)两个处理(D和C),然后有一个对照 处理。...此处使用方法是方差单向分析,然后使用对比来检验各种假设。 在下面的第二个示例,对六种葡萄酒进行了测量,其中一些是红色,而有些是白色。我们可以比较治疗通过设置对比,并进行F检验红酒组。...0.66667 0.10954 6.086 < 0.001 ***T4vsC == 0 1.73333 0.10954 15.823 < 0.001 *** 一组治疗全局...我们将想知道红酒组处理是否对响应变量有影响。这种方法之所以具有优势,是因为仍可以在红酒中进行事后比较。...本研究调查了 ###一组3种治疗方法效果 ###结果与multcomp结果相同 问题:红葡萄酒和白葡萄酒之间有区别吗?

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学习一个PPT:育种线性模型应用

混合线性模型公式和假定 可以指定多个随机因子以及他们分布,可以指定残差矩阵结构,非常灵活。 ? 5. 空间分析 主要是残差结构定义。 ? ? 6. 增广试验描述 ? 7....育种 为何要考虑亲缘关系? ? 14. 系谱数据亲缘关系示例 ? 15. 模拟系谱和表型数据 ? 16. 系谱数据模型3效果最好 ? 17. RCBD应用混线性模型 ? 18....G矩阵计算方法 ? 28. 草莓试验站介绍 ? 29. 草莓实施GS目标 草莓不同性状如何选择GS模型 使用交叉验证检验预测效果 将GS流程整合到育种流程 评估GS效果 ? 30....GS实施结论 GS不同方法和研究结论一致(Bayes B稍微好一点) 除了TC这个性状,其它性状准确性都超过了0.6 准确性和遗传力线性相关 随着参考群候选群世代间隔增大,准确性下降 基因与环境互作对于...从RCBD到增广设计 从线性模型到混线性模型 从独立基因型到关联基因型(系谱) 从独立残差到关联残差(空间分析) 从ABLUP到GBLUP 从低密度芯片到高密度芯片 从GBLUP到贝叶斯 从单地点到多点

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【组合数学】排列组合 ( 排列组合内容概要 | 选取问题 | 集合排列 | 集合组合 )

文章目录 一、排列组合内容概要 二、选取问题 三、集合排列 四、环排列 五、集合组合 参考博客 : 【组合数学】基本计数原则 ( 加法原则 | 乘法原则 ) 【组合数学】集合排列组合问题示例 ( 排列...三、集合排列 ---- n 元集 S , 从 S 集合 有序 , 不重复 选取 r 个元素 , 该操作称为 S 集合一个 r- 排列 , S 集合 r- 排列记作...= 1 四、环排列 ---- n 元集 S , 从 S 集合 有序 , 不重复 选取 r 个元素 , S 集合 r- 环排列数 = \dfrac{P(n,r)}{r} = \dfrac...r 个不同线性排列 , 相当于同一个环排列 ; 一个环排列 , 从任意位置剪开 , 可以构成 r 种不同线性排列 ; 五、集合组合 ---- n 元集 S , 从 S 集合 无序..., 不重复 选取 r 个元素 , 该操作称为 S 集合一个 r- 组合 , S 集合 r- 组合记作 C(n, r) C(n,r)=\begin{cases} \dfrac{P

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机器学习常用算法——线性回归

线性回归 线性回归,是利用数理统计回归分析,来确定两种或两种以上变量间相互依赖定量关系一种统计分析方法。...在这个例子,Y 是体重(因变量),x 是身高(自变量),a 和 b 分别为斜率和截距,可以通过最小二乘法获得。...一元线性回归 一元线性回归模型是 Y= a*x + b,求解一元线性回归模型本质就是求解参数 a 和 b 过程,最常用方法为最小二乘法。...真实情况未必如此,现实世界曲线关系都是通过增加多项式实现,其实现方式和多元线性回归类似。在 scikit-learn ,我们使用 PolynomialFeatures 构建多项式回归模型。...当模型出现拟合过度时候,并没有从输入和输出推导出一般规律,而是记忆训练集结果,这样在测试集测试效果就不好了。 代码地址

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模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念

[阿里DIN] 从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念 目录 [阿里DIN] 从模型源码梳理TensorFlow乘法相关概念 0x00 摘要 0x01 矩阵乘积 1.1 matmul product...就是向量乘法,即线性代数矩阵之间相乘运算。...1.4 tf.multiply 此函数是:两个矩阵对应元素各自相乘,即逐元素操作。逐元素操作是指把x每一个元素与y每一个元素逐个地进行运算。就是哈达玛积。...向量乘法采用乘法线性代数矩阵之间相乘运算。 1.6 DIN使用 在DIN使用如下: # 7....一个可以表现这个优势应用场景就是在结合具有不同长度特征向量时候。为了拼接具有不同长度特征向量,我们一般都先填充输入向量,拼接这个结果然后进行之后一系列非线性操作等。

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采用Ridge(岭回归)重新对三种不同销售方式所影响销售额展开分析

上述例子我们使用了最简单线性回归进行了机器学习分析,本文将介绍了一种新回归方式:岭回归。...岭回归是一种专门用于共线性数据分析有偏估计回归方法,其本质是改良型最小二乘估计法,但它放弃最小二乘法无偏性,以损失部分信息、降低精度为代价使得回归系数更可靠,且对于病态数据拟合要强于最小二乘法。...值为 alpha_can = [ 0.001 0.00359381 0.0129155 0.04641589 0.16681005 继续构建模型 Ridge_model...u'simHei'] mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False plt.figure(facecolor='w') plt.plot(t, y_test, 'r-...这个结果略差于上期线性回归结果,但若进行alpha_can调参工作和优化数据(舍去相关性差数据)或许会得到更好结果。

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为什么在线性模型相互作用变量要相乘

在这篇文章,我将解释为什么当建立一个线性模型,我们添加一个x₁₂术语如果我们认为变量x₁和x₂互动和添加交互条款订立原则方法。 我假设读者对线性模型工作原理有一个基本了解。 ?...图1:没有相互作用项线性模型 一个变斜率模型 假设我们认为x₁实际上取决于x₂斜率。我们如何将这种信念融入到模型?...图3:拟合线性模型假定影响x₁值取决于x₂ 图3模型如图1是一模一样,除了它有一个额外术语,bx x₁₂。...这种方式建立一个线性模型相互作用项是自然结果表明假设x₁y是线性影响依赖于x₂的当前值。 x₁ 依赖于 x₂与 x₂ 依赖于 x₁是一样 前一节建立在假设x₁效果取决于x₂的当前值。...图5:拟合线性模型假设x₂影响取决于x₁值 请注意,上图中模型与图4模型相同(它们仅在分配给系数名称上有所不同)。

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利用非线性解码模型从人类听觉皮层活动重构音乐

(D)放大10秒(A和C黑色条)听觉谱图和代表性电极引发神经活动。这里使用线性编码模型包括通过找到最佳截距(a)和系数(w),从听觉谱图(X)预测神经活动(y)。...对音高、音色等谱元素感知质量得到显著提高,音素同一性明显。使用非线性模型从患者P2961个重要电极重建歌曲(图3D)。...(A)预测精度作为线性解码模型作为预测器电极数函数。在y轴上,100%表示使用所有347个重要电极获得最大解码精度。...(C)原始歌曲(上)和使用线性()或非线性模型(下)从所有响应电极解码重建歌曲听觉谱图。(D)仅使用患者P29电极线性模型重建歌曲听觉谱图。...结论 本研究对听取音乐患者脑电图数据进行了预测建模分析,利用非线性模型从直接的人类神经记录以最稳健效果重建音乐。

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