Регресс? Это не общий термин!

Вот определение из Википедии.

В статистическом моделировании регрессионный анализ представляет собой набор статистических процессов для оценки отношений между переменными. Он включает в себя множество методов моделирования и анализа нескольких переменных, когда основное внимание уделяется взаимосвязи между зависимой переменной и одной или несколькими независимыми переменными (или предикторами).

Вот простая версия:

Регрессия (или регрессионный анализ) – это способ определения связи между выходной (зависимой) переменной и одной или несколькими входными (независимыми) переменными.

Чтобы получить наглядное представление, ознакомьтесь с другой статьей здесь.

Общие регрессионные модели включают:

  1. Простая линейная регрессия
  2. Множественная линейная регрессия
  3. Полиномиальная регрессия
  4. Логистическая регрессия

Не беспокойтесь. Это проще, чем кажется.

Простая линейная регрессия

Как кажется, это действительно просто. В этом типе регрессии у нас есть только одна входная переменная («x») и одна выходная переменная («y»). Простой! Единственная константа, которую вам нужно определить, — это наклон в процессе, называемом градиентным спуском. В результате получается идеально прямая линия. Подробнее об этом позже.

Для справки, приведенное ниже уравнение представляет собой решение простой задачи линейной регрессии.

y = w*x +b

Множественная линейная регрессия

Это просто обновленная версия простой линейной регрессии. Вместо одной независимой (входной) переменной имеется несколько независимых переменных. Это единственная разница. Если вам интересно, как выглядит математика, вот она:

y = w1*x1 +w2*x2 + w3*x3 + ….. + wn*xn + b

Где x – это входные (независимые) переменные,  – соответствующие веса,  – выходная (зависимая) переменная, а b это предвзятость.

Здесь следует отметить пару вещей.
Во-первых, существует несколько входных переменных и, следовательно, несколько весов для каждой входной переменной. Веса обычно разные.
Во-вторых, как и прежде, есть только один предвзятый термин. Это связано с тем, что приведенное выше уравнение предназначено только для одной строки (пример) набора данных. Таким образом, член смещения вносит вклад только в текущий результат.

Гибкость множественной линейной регрессии заключается в том, что в алгоритм можно передать практически любое количество переменных, что приведет к одному результату. Это также создает плоскость в трех измерениях.

Для простоты мы визуализируем случай только в трех измерениях, так как человеческому мозгу чрезвычайно трудно визуализировать более высокие измерения.
Примечание: измерение является синонимом количества переменных.

Но что, если данные нелинейны?

Здесь на помощь приходит полиномиальная регрессия.

Полиномиальная регрессия

Обратите внимание на картинку ниже:

Да, вы правильно догадались! Это больше не прямая линия.

Математические уравнения полиномиальной регрессии имеют примерно следующий вид:

y = w1*x1² + w2*x2³ + w3*x3⁴ + … + wn*xn + b

Обратите внимание, что приведенное выше уравнение является лишь примером. Показатели переменных могут различаться в зависимости от рассматриваемой проблемы.

Если вам все еще трудно понять, посмотрите на картинку ниже.

Я почти уверен, что вы сможете его распознать.

y = x²

Видите ли, зависимая переменная «y» сопоставляется с «x²». Таким образом, у вас есть график, как показано выше.

Точно так же разные уравнения имеют разные графики для одного и того же.

Еще одна интересная картина для наборов данных более высокого измерения.

Круто, да?

Далее мы подходим к логистической регрессии. Но ждать! Тема логистической регрессии требует отдельной статьи, потому что это тема огромной и жизненно важной. Поэтому он будет рассмотрен в следующей статье.

Резюме

В этой статье вы узнали о различных типах задач и моделей регрессии и получили интуитивное представление о том, чем модели отличаются друг от друга. Далее мы узнаем о логистической регрессии, а затем узнаем о том, как работает градиентный спуск, который лежит в основе проблем машинного обучения и глубокого обучения. До тех пор,

Обновите свой разум, обновите свою жизнь!