正则化、交叉验证、泛化能力

一、正则化 
1、模型选择典型的方式就是正则化。正则化就是结构风险最小化策略的实现,就是在经验风险项中添加一个郑泽华想或者叫做惩罚项。 
正则化项与模型的关系一般是模型复杂度越高,正则化项的值就会越大。 
正则化项的作用就是平衡经验风险较小与模型复杂度较小。最好的结果就是经验风险和模型复杂度同时较小。 
正则化的一般形式为: 

其中,第一项为经验风险项,第二项为正则化项。值λ是为了调整两者关系的系数。

二、交叉验证 
通常情况下,我们做模型选择的时候将数据分为训练集、验证集和测试集。但是实际应用中,往往数据并不是很充足,这就导致分为三部分后每一部分数据量不足,这样计算选择得到的模型往往是不可用的。因此我们在这种情况下,可以选择使用交叉验证的方式解决数据量不足的情况。 
1、简单地交叉验证 
简单地交叉验证,就是指随机的将数据分为两部分,一部分为训练数据,一部分为测试数据,一般情况下比例为7:3。使用训练数据应用到各种模型的训练上得到多个不同的模型,然后利用测试数据计算每个模型的计算误差,最终选择误差最小的模型即为最优的模型。 
2、S折交叉验证 
S折交叉验证,就是将数据等比例的分为S份,然后选择其中的S-1份数据作为训练数据,剩余的一份作为测试数据,这样训练数据及测试数据就有S中选择,于是最终选择通过S次评测平均测试误差最小的模型为最优模型。

三、泛化能力 
1、定义:泛化能力就是指所学到的模型对未知数据的预测能力,通常情况我们使用测试数据来验证模型的泛化能力,但是由于数据集有线,其并不能包含数据所有的可能情况,因此测试数据的测试结果并不能完全体现模型的泛化能力,这种评测结果并不可靠。 
2、泛化误差 
假设学到的模型为,则模型的泛化误差为:

泛化误差反映了模型的泛化能力,模型选择中,泛化误差越小则模型越好。 
3、泛化误差上界 
通常学习方法的泛化能力分析是研究泛化误差得概率上界。比较两个学习方法的泛化误差上界来确定两个学习方法的优劣。其性质如下: 
(1)泛化误差上界是样本容量的函数,样本容量越大,则泛化误差上界越趋于0。 
(2)泛化误差上界是函数空间的函数,假设空间容量越大,模型就越难学,泛化误差上界就越大。

原文地址:https://www.cnblogs.com/aurorablog/p/9034529.html

时间: 2024-10-08 06:45:52

正则化、交叉验证、泛化能力的相关文章

小白学习之pytorch框架(6)-模型选择(K折交叉验证)、欠拟合、过拟合(权重衰减法(=L2范数正则化)、丢弃法)、正向传播、反向传播

下面要说的基本都是<动手学深度学习>这本花书上的内容,图也采用的书上的 首先说的是训练误差(模型在训练数据集上表现出的误差)和泛化误差(模型在任意一个测试数据集样本上表现出的误差的期望) 模型选择 验证数据集(validation data set),又叫验证集(validation set),指用于模型选择的在train set和test set之外预留的一小部分数据集 若训练数据不够时,预留验证集也是一种luxury.常采用的方法为K折交叉验证.原理为:把train set分割成k个不重合

机器学习之正则化与交叉验证

时间:2014.07.01 地点:基地 -------------------------------------------------------------------------------- 零.简述 今天学习两种模型选择方法,一种是正则化方法,还一种是交叉验证. -------------------------------------------------------------------------------- 一.正则化(regularization) 正则化(regul

总结:Bias(偏差),Error(误差),Variance(方差)及CV(交叉验证)

犀利的开头 在机器学习中,我们用训练数据集去训练(学习)一个model(模型),通常的做法是定义一个Loss function(误差函数),通过将这个Loss(或者叫error)的最小化过程,来提高模型的性能(performance).然而我们学习一个模型的目的是为了解决实际的问题(或者说是训练数据集这个领域(field)中的一般化问题),单纯地将训练数据集的loss最小化,并不能保证在解决更一般的问题时模型仍然是最优,甚至不能保证模型是可用的.这个训练数据集的loss与一般化的数据集的loss

Spark2.0机器学习系列之2:基于Pipeline、交叉验证、ParamMap的模型选择和超参数调优

Spark中的CrossValidation Spark中采用是k折交叉验证 (k-fold cross validation).举个例子,例如10折交叉验证(10-fold cross validation),将数据集分成10份,轮流将其中9份做训练1份做验证,10次的结果的均值作为对算法精度的估计. 10折交叉检验最常见,是因为通过利用大量数据集.使用不同学习技术进行的大量试验,表明10折是获得最好误差估计的恰当选择,而且也有一些理论根据可以证明这一点.但这并非最终结论,争议仍然存在.而且似

用交叉验证改善模型的预测表现

预测模型为何无法保持稳定? 让我们通过以下几幅图来理解这个问题: 此处我们试图找到尺寸(size)和价格(price)的关系.三个模型各自做了如下工作: 第一个模型使用了线性等式.对于训练用的数据点,此模型有很大误差.这样的模型在初期排行榜和最终排行榜都会表现不好.这是"拟合不足"("Under fitting")的一个例子.此模型不足以发掘数据背后的趋势. 第二个模型发现了价格和尺寸的正确关系,此模型误差低/概括程度高. 第三个模型对于训练数据几乎是零误差.这是因

机器学习 libsvm交叉验证与网格搜索(参数选择)

首先说交叉验证. 交叉验证(Cross validation)是一种评估统计分析.机器学习算法对独立于训练数据的数据集的泛化能力(generalize), 能够避免过拟合问题. 交叉验证一般要尽量满足: 1)训练集的比例要足够多,一般大于一半 2)训练集和测试集要均匀抽样 交叉验证主要分成以下几类: 1)Double cross-validation Double cross-validation也称2-fold cross-validation(2-CV),作法是将数据集分成两个相等大小的子集

一篇文章,带你明白什么是过拟合,欠拟合以及交叉验证

误差模型:过拟合,交叉验证,偏差-方差权衡 作者Natasha Latysheva;Charles Ravarani 发表于cambridgecoding 介绍 ??在本文中也许你会掌握机器学习中最核心的概念:偏差-方差权衡.其主要想法是,你想创建尽可能预测准确并且仍能适用于新数据的模型(这是泛化).危险的是,你可以轻松的在你制定的数据中创建过度拟合本地噪音的模型,这样的模型是无用的,并且导致弱泛化能力,因为噪声是随机的,故而在每个数据集中是不同的.从本质上讲,你希望创建仅捕获数据集中有用成份的

交叉验证概述

交叉验证 交叉验证(Cross-validation)主要用于建模应用中,例如PCR .PLS 回归建模中.在给定的建模样本中,拿出大部分样本进行建模型,留小部分样本用刚建立的模型进行预报,并求这小部分样本的预报误差,记录它们的平方加和. 中文名 交叉验证 外文名 Cross validation 实    质 建模应用中 特    点 PCR .PLS 回归建模中 目录 1 概念 2 基本思想 3 目的 4 常见的交叉验证形式 ? Holdout 验证 ? K-fold cross-valid

交叉验证 Cross-validation

对交叉验证这个问题,一直以来,不明白是怎么回事.近期看材料,涉及到了这个问题,写的通俗易懂,有种恍然大悟的感觉.下面,我写下对这个问题的理解. 现在假设这里有一堆数据,作为统计er的任务就是从这些数据中提取有用的信息.如何提取信息呢,我们的法宝就是–模型.模型在统计当中是极其重要的,学统计就是跟各种各样的模型混个脸熟.在模型的基础上,我们利用数据对模型的参数进行估计,从而通过参数化后的模型来描述数据的内在关系,了解数据内在的关系(pattern)非常必要,有助于对未来进行预测. 那么对于手里的数