機器學習中線性模型和非線性的區別


機器學習中線性模型和非線性的區別

一、總結

一句話總結:

1)、線性和非線性的區別是是否可以用直線將樣本划分開(這個觀點是對的)
2)、線性模型可以是用曲線擬合樣本,但是分類的決策邊界一定是直線的,例如logistics模型
3)、區分是否為線性模型,主要是看一個乘法式子中自變量x前的系數w,如果w只影響一個x,那么此模型為線性模型。或者判斷決策邊界是否是線性的

 

1、線性模型和非線性模型實例?

線性模型:因為x1*w1中可以觀察到x1只被一個w1影響:$$y=\frac{1}{1+e^{w_0+w_1*x_1+w_2*x_2}}$$
非線性模型:x1不僅僅被參數w1影響,還被w5影響,如果自變量x被兩個以上的參數影響,那么此模型是非線性的:$$y=\frac{1}{1+w_5*e^{w_0+w_1*x_1+w_2*x_2}}$$

 

 

二、機器學習中線性模型和非線性的區別

轉自或參考:機器學習中線性模型和非線性的區別
http://blog.csdn.net/wbcnb/article/details/78306970

誤區

  • 線性和非線性的區別是是否可以用直線將樣本划分開(這個觀點是對的)
  • 和同學討論到logistics模型是線性還是非線性的,很難理解!(logistics模型是廣義線性模型)
  • 區分一下回歸和分類問題,線性模型是可以用來曲線擬合(回歸)的,但是線性模型模型的分類一定是一條直線的,例如logistics模型。

線性模型和非線性模型區別

  1. 線性模型可以是用曲線擬合樣本,但是分類的決策邊界一定是直線的,例如logistics模型
  2. 區分是否為線性模型,主要是看一個乘法式子中自變量x前的系數w,如果w只影響一個x,那么此模型為線性模型。或者判斷決策邊界是否是線性的
  • 舉例
    $$y=\frac{1}{1+e^{w_0+w_1*x_1+w_2*x_2}}$$
    畫出yx是曲線關系,但是它是線性模型,因為x1*w1中可以觀察到x1只被一個w1影響

 

$$y=\frac{1}{1+w_5*e^{w_0+w_1*x_1+w_2*x_2}}$$

此模型是非線性模型,觀察到x1不僅僅被參數w1影響,還被w5影響,如果自變量x被兩個以上的參數影響,那么此模型是非線性的!
4 其實最簡單判別一個模型是否為線性的,只需要判別決策邊界是否是直線,也就是是否能用一條直線來划分

 

神經網絡是非線性

雖然神經網絡的每個節點是一個logistics模型,但是組合起來就是一個非線性模型。
此處我們僅僅考慮三層神經網絡

 

 

第一層的表達式

$$y1=\frac{1}{1+e^{w_0+w_1*x_1+w_2*x_2+w_3*x_3}}$$

$$y2=\frac{1}{1+e^{w_4+w_5*x_1+w_6*x_2+w_7*x_3}}$$

 

第二層的表達式

$$z=\frac{1}{1+e^{k_1+k_2*y_1+k_3*y_2}}$$

 

將第一層的表達式帶入第二層表達式中,可以觀察到x1變量不僅僅被w1影響還被k2影響,所以此模型不是一個線性模型,是個非線性模型。

 


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