Logistic Regression

Визуальная лаборатория логистической регрессии

Симуляция бинарной классификации с обучением сигмоидной границы.

Логистическая регрессия предсказывает вероятность принадлежности к классу для бинарных целей.

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

Модель выдаёт значения от 0 до 1. Порог, например 0.5, переводит вероятность в метку класса.

Цель обучения минимизирует отрицательное лог-правдоподобие:

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

Эта потеря сильно штрафует уверенные неверные предсказания и улучшает калибровку вероятностей.

Для логистической регрессии с одним признаком градиенты батча:

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

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

Меньший learning rate повышает стабильность, а больший — быстрее сходится, но может колебаться.

  1. Добавьте точки классов вручную (нижняя полоса — класс 0, верхняя — класс 1) или загрузите случайные данные.
  2. Обучайте с Auto Train и отслеживайте падение loss.
  3. Используйте Step для проверки поведения на каждой итерации.
  4. Включите Test Mode и кликните, чтобы увидеть предсказанную вероятность в любой точке входа.

Кликните по холсту, чтобы добавить точки. Точки около y=0 — класс 0, около y=1 — класс 1.

Кривая loss
Руководство по интерпретации
  • Жёлтая S-кривая — выученная функция вероятности.
  • Красные точки — класс 1, бирюзовые — класс 0.
  • Центральная переходная зона приближает границу решения.
  • Снижение loss означает рост уверенности классификации.