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[机器学习]偏差与方差?

2021-09-05 16:03:14  阅读:136  来源: 互联网

标签:偏差 机器 训练 方差 模型 复杂度 预测值


什么是偏差和方差?

方差与偏差可以帮助我们观察我们的模型是欠拟合还是过拟合,

在这之前,我们先讨论讨论,什么是方差和偏差,

也许偏差更好理解,方差的概念更加难懂

在机器学习中:

偏差用于衡量预测值和真实值之间的误差

方差则用于衡量预测值之间的偏离程度,与真实值无关

回到机器学习中来,

如果一个模型欠拟合,那么很容易导致预测值与真实值的差值过大,这便是偏差过大

如果一个模型复杂度较高,能很高程度地拟合训练集的数据,但是,只要训练集中的某一个数据产生了变动,那么模型对该变动的反应会很剧烈,从而导致不同训练集(来源于同一个数据集)训练出来的模型,对同一个输入值返回的预测值的差值较高,这便是方差过大的表现

简单来讲就是

模型的复杂度低的话,那么你从数据集中任意取一部分数据,最终得到的模型都差不多,那么对同一个输入的预测值,即使不一定准确,但是不会变化很大,

模型的复杂度高的话,那么你的模型受你选择的训练集的影响就会变大,从而导致不同训练集下训练出的模型差别较大,这便是方差过大

在这里插入图片描述
这便是一张很经典的图

红点表示对一个输入x,我们真实的值y

蓝点则表示,训练出的不同模型对应的预测值

ps:这里的不同模型,指的是,针对同一个数据集X,根据训练集不同, 得到了不同的Θ值的各个模型,同一个靶子中,其复杂度是一样的,只是Θ的值不同

低偏差,低方差时(左上):预测值离真实值很近,且不同模型预测的值之间相差比较小

低偏差,高方差时(右上):各个方向的偏离程度差不多,综合起来偏差很低,但是不同模型之间差别很大,属于高方差

高偏差,低方差时(左下):虽然预测值受不同训练集的影响较小,但是都与实际值差别较大

高偏差,高方差时(右下):预测的值离真实值远,而且还不稳定

这里我们可以理解为,如果你拿着一把枪,你能够瞄准把心进行射击,那么你的偏差就是低的,但是瞄准的同时,你还需要射击的稳定性,也就是说,想要真正都打到把心,你能够瞄准还不够,还要不能手抖,不能把子弹打得太散,也就是不能有太大的方差

你瞄准的位置离靶心的远近,决定了你的偏差

你能够多么准确的射击到你瞄准的位置,决定了你的方差


欢迎友善的沟通交流及批评指正

标签:偏差,机器,训练,方差,模型,复杂度,预测值
来源: https://blog.csdn.net/Chen_shu_bct/article/details/120112061

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