Logistic Regression

Візуальна лабораторія логістичної регресії

Симуляція бінарної класифікації з навчанням сигмоїдної межі.

Логістична регресія передбачає ймовірність належності до класу для бінарних цілей.

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

Модель дає значення між 0 і 1. Поріг на кшталт 0.5 перетворює ймовірність на мітку класу.

Ціль навчання мінімізує negative log likelihood:

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

Ця loss сильно штрафує впевнені помилкові передбачення, покращуючи калібровані ймовірності.

Для логістичної регресії з однією ознакою batch-градієнти:

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

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

Менші learning rate підвищують стабільність, більші — швидше збігаються, але можуть коливатись.

  1. Додайте точки класів вручну (нижня смуга для класу 0, верхня — для класу 1) або завантажте випадкові дані.
  2. Тренуйте з Auto Train і стежте за спадом loss.
  3. Використовуйте Step для перегляду поведінки по ітераціях.
  4. Увімкніть Test Mode і клікніть, щоб побачити прогнозну ймовірність у будь-якій позиції.

Клікніть по полотну, щоб додати точки. Точки біля y=0 — клас 0, біля y=1 — клас 1.

Крива loss
Гайд з інтерпретації
  • Жовта S-крива — вивчена функція ймовірності.
  • Червоні точки — клас 1, блакитні — клас 0.
  • Центральна зона переходу приблизно відповідає decision boundary.
  • Зменшення loss означає зростання впевненості у класифікації.