基础专题
经验误差
前提:$$m$$个样本中$$\alpha$$个样本分类错误
- 错误率:$$E=\alpha / m$$
- 精度:$$1-E = (1-\alpha/m)\times 100%$$
- 误差(error):实际输出与真实输出的差异
- 训练集上的误差:训练误差(training error)或经验误差(empirical error)
- 新样本上的误差:泛化误差(generalization error)
- 过拟合(over fitting):训练样本自身特点当成泛化规律,模型变得教条
- 欠拟合(under fitting):未能掌握足够的泛化规律
评估方法
留出法(hold-out)
- 主要思路:将数据集分成两个部分,一个较大的训练集(用于训练模型)和一个较小的测试集(用于评估模型性能)。
- 划分比例:训练集(2/3~4/5),测试集(1/3~1/5)
- 各种样本按照类别采用分层采样,比如正例和反例需要分别分成两部分然后再组成训练集和测试集
- 单次使用留出法会使结果不稳定(被分到测试集的数据永远不会提供经验),一般会多次使用留出法,每次都进行随机划分。
k 折交叉验证( k-fold cross validation)
- 主要思路:将整个数据集随机分成k个大小大致相等的子集。每个子集都将成为一次测试集。
- k 通常取 10,也可以取 5 或 20
- p 次 k 折交叉验证:k 折交叉验证做 p 次求平均。比如 10 次 10 折交叉验证,做了 100 次训练。
- 留一法(Leave-One-Out,LOO):一种特殊的交叉验证方法,其中k的值等于数据集中的样本数量。
自助法(bootstrapping)
- 主要思路:在 m 个原始数据中每次挑一个,一共挑 m 次,有放回,每次挑出来都复制一份到训练集中一次,这样训练集中也有 m 个数据。
- 没被取到的概率:$$\lim_{m\to\infty}(1-\frac{1}{m})^m ≈ 0.368$$,这一部分就作为验证集。
- 好处:交叉验证会让训练集变小。自助法不会让训练集变小,适合数据很少的情况。
- 坏处:训练集的数据分布不同了,因为有重复数据。