Logistic Regression

Laboratorio visivo di regressione logistica

Simulazione di classificazione binaria con apprendimento del confine sigmoide.

La regressione logistica predice la probabilita di appartenenza di classe per target binari.

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

Il modello produce valori tra 0 e 1. Una soglia come 0.5 converte la probabilita in etichette di classe.

L obiettivo di training minimizza la negative log likelihood:

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

Questa loss penalizza molto le previsioni sbagliate ma confidenti, migliorando la calibrazione delle probabilita.

Per la regressione logistica a una feature, i gradienti batch sono:

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

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

Learning rate piu bassi migliorano la stabilita, mentre rate piu alti convergono piu in fretta ma possono oscillare.

  1. Aggiungi punti di classe manualmente (banda bassa per classe 0, banda alta per classe 1) o carica dati casuali.
  2. Allena con Auto Train e monitora la diminuzione della loss.
  3. Usa Step per osservare il comportamento per iterazione.
  4. Abilita Test Mode e clicca per vedere la probabilita prevista in ogni posizione di input.

Clicca sulla canvas per aggiungere punti. I punti vicino a y=0 rappresentano la classe 0 e quelli vicino a y=1 la classe 1.

Curva di loss
Guida all interpretazione
  • La curva gialla a S e la funzione di probabilita appresa.
  • I punti rossi sono classe 1, i punti ciano sono classe 0.
  • La zona di transizione centrale approssima il confine decisionale.
  • La loss che diminuisce indica maggiore confidenza nella classificazione.