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最小均方差的概率闡述(Probabilistic interpretation)

當面對一個像線性迴歸的迴歸問題時,為什麼最小方差成本函式是一個好的解決方案呢?在這一節的內容,我們通過概率論的視角會發現最小方差迴歸是一個很自然的演算法。

我們不妨假設,目標變數與輸入變數有如下關於:

y(i)=θTx(i)+ϵ(i),y(i)=θTx(i)+ϵ(i),

上式中的ϵ(i)ϵ(i)是一個誤差項,表示模型未捕捉的特徵或隨機噪聲。我們假設這些ϵ(i)ϵ(i)是獨立同分佈於均值為0、方差為σ2σ2的高斯分佈,記作ϵ(i)N(0,σ2)ϵ(i)∼N(0,σ2)ϵ(i)ϵ(i)的概率密度為:

p(ϵ(i))=12πσexp((ϵ(i))22σ2).p(ϵ(i))=12πσexp(−(ϵ(i))22σ2).

替換一下變數則有:

p(y(i)|x(i);θ)=12πσexp((y(i)θTx(i))22σ2).p(y(i)|x(i);θ)=12πσexp(−(y(i)−θTx(i))22σ2).

p(y(i)|x(i);θ)p(y(i)|x(i);θ)是對於給定輸入特徵x(i)x(i)和引數θθ時,y(i)y(i)的條件概率分佈。需要注意的是它不能寫成p(y(i)|x(i),θ)p(y(i)|x(i),θ),因為θθ不是一個隨機變數。

給定XX(包含所有的資料集x(i

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