Logistic Regression

Laboratoire visuel de régression logistique

Simulation de classification binaire avec apprentissage de frontière sigmoïde.

La régression logistique prédit la probabilité d’appartenance à une classe pour des cibles binaires.

$$ \hat{y} = \sigma(z), \quad z = mx + b, \quad \sigma(z)=\frac{1}{1+e^{-z}} $$

Le modèle produit des valeurs entre 0 et 1. Un seuil comme 0,5 convertit la probabilité en étiquettes de classe.

L’objectif d’entraînement minimise la log-vraisemblance négative :

$$ L(m,b)=-\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}\left[y_i\log(\hat{y_i})+(1-y_i)\log(1-\hat{y_i})\right] $$

Cette perte pénalise fortement les mauvaises prédictions confiantes, améliorant la calibration des probabilités.

Pour une régression logistique à une seule caractéristique, les gradients par lot sont :

$$ \frac{\partial L}{\partial m}=\frac{1}{n}\sum(\hat{y_i}-y_i)x_i,\quad \frac{\partial L}{\partial b}=\frac{1}{n}\sum(\hat{y_i}-y_i) $$

$$ m \leftarrow m-\eta\frac{\partial L}{\partial m},\quad b \leftarrow b-\eta\frac{\partial L}{\partial b} $$

Des taux d’apprentissage plus faibles améliorent la stabilité, tandis que des taux plus élevés convergent plus vite mais peuvent osciller.

  1. Ajoutez des points de classe manuellement (bande inférieure pour la classe 0, bande supérieure pour la classe 1) ou chargez des données aléatoires.
  2. Entraînez avec Entraînement auto et suivez la baisse de la perte.
  3. Utilisez Pas pour inspecter le comportement à chaque itération.
  4. Activez le Mode test et cliquez pour inspecter la probabilité prédite à n’importe quelle position d’entrée.

Cliquez sur le canevas pour ajouter des points. Les points près de y=0 représentent la classe 0 et ceux près de y=1 la classe 1.

Courbe de perte
Guide d’interprétation
  • La courbe en S jaune est la fonction de probabilité apprise.
  • Les points rouges sont la classe 1, les points cyan la classe 0.
  • La zone de transition centrale approxime la frontière de décision.
  • La diminution de la perte indique une meilleure confiance de classification.