Logistic Regression

Laboratorio visual de regresion logistica

Simulacion de clasificacion binaria con aprendizaje de frontera sigmoide.

La regresion logistica predice la probabilidad de pertenencia a una clase para objetivos binarios.

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

El modelo produce valores entre 0 y 1. Un umbral como 0.5 convierte la probabilidad en etiquetas de clase.

El objetivo de entrenamiento minimiza la log-verosimilitud negativa:

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

Esta perdida penaliza fuertemente las predicciones erroneas con alta confianza, mejorando la calibracion de probabilidades.

Para regresion logistica de una sola caracteristica, los gradientes por lote son:

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

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

Tasas de aprendizaje mas bajas mejoran la estabilidad, mientras que tasas mayores convergen mas rapido pero pueden oscilar.

  1. Agrega puntos de clase manualmente (banda inferior para clase 0, banda superior para clase 1) o carga datos aleatorios.
  2. Entrena con Entrenamiento automatico y monitorea la caida de la perdida.
  3. Usa Paso para inspeccionar el comportamiento por iteracion.
  4. Activa el Modo de prueba y haz clic para inspeccionar la probabilidad predicha en cualquier posicion de entrada.

Haz clic en el lienzo para agregar puntos. Los puntos cerca de y=0 representan la clase 0 y los puntos cerca de y=1 representan la clase 1.

Curva de perdida
Guia de interpretacion
  • La curva en S amarilla es la funcion de probabilidad aprendida.
  • Los puntos rojos son clase 1, los puntos cian son clase 0.
  • La zona de transicion central aproxima el limite de decision.
  • La disminucion de la perdida indica mayor confianza de clasificacion.