로지스틱 회귀 시각화 실험실
시그모이드 경계 학습을 통한 이진 분류 시뮬레이션.
로지스틱 회귀는 이진 타깃의 클래스 소속 확률을 예측합니다.
$$ \hat{y} = \sigma(z), \quad z = mx + b, \quad \sigma(z)=\frac{1}{1+e^{-z}} $$
모델은 0과 1 사이의 값을 출력합니다. 0.5 같은 임계값이 확률을 클래스 라벨로 변환합니다.
학습 목표는 음의 로그우도를 최소화합니다:
$$ L(m,b)=-\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}\left[y_i\log(\hat{y_i})+(1-y_i)\log(1-\hat{y_i})\right] $$
이 손실은 자신감 있는 오답을 강하게 벌해 확률 출력의 보정을 개선합니다.
단일 특징 로지스틱 회귀의 배치 그래디언트는 다음과 같습니다:
$$ \frac{\partial L}{\partial m}=\frac{1}{n}\sum(\hat{y_i}-y_i)x_i,\quad \frac{\partial L}{\partial b}=\frac{1}{n}\sum(\hat{y_i}-y_i) $$
$$ m \leftarrow m-\eta\frac{\partial L}{\partial m},\quad b \leftarrow b-\eta\frac{\partial L}{\partial b} $$
학습률이 낮을수록 안정성이 높고, 높을수록 빠르지만 진동할 수 있습니다.
- 클래스 점을 수동으로 추가하거나(클래스 0은 아래 밴드, 클래스 1은 위 밴드) 랜덤 데이터를 불러옵니다.
- 자동 학습으로 훈련하고 손실 감소를 확인합니다.
- 단계를 사용해 반복별 동작을 확인합니다.
- 테스트 모드를 켜고 어떤 입력 위치에서든 예측 확률을 확인합니다.
캔버스를 클릭해 점을 추가하세요. y=0 근처는 클래스 0, y=1 근처는 클래스 1입니다.
손실 곡선
해석 가이드
- 노란색 S-곡선은 학습된 확률 함수입니다.
- 빨간 점은 클래스 1, 청록색 점은 클래스 0입니다.
- 가운데 전이 영역은 결정 경계를 근사합니다.
- 손실 감소는 분류 신뢰도 향상을 의미합니다.