极大似然估计、最大后验估计

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~ 贝叶斯公式是理解这三种方法的基础,下面是贝叶斯公式的介绍。

每一项的含义如下:

posterior:后验概率,即通过样本X得到参数θ的概率。

likehood:似然函数,即通过参数θ到样本X的概率。

prior:先验概率,即参数θ的先验概率。

evidence:样本X发生的概率。

极大似然估计(MLE)的核心思想是:认为当前发生的事件是概率最大的事件。因此,通过给定的数据集,使得该数据集发生的概率最大来求得模型中的参数。似然函数如下:

为了便于计算,我们对似然函数两边取对数,生成新的对数似然函数。求对数似然函数最大化,可以通过一阶优化算法如sgd或者二阶优化算法如Newton求解。

极大似然估计只关注当前的样本,也就是只关注当前发生的事情,不考虑事情的先验情况。由于计算简单,不需要关注先验知识,因此在机器学习中的应用非常广。

最大后验估计(MAP)和极大似然估计不同的是,最大后验估计中引入了先验概率。最大后验估计可以写成下面的形式:

在求最大后验概率时,可以忽略分母p(X),因为该值不影响对θ的估计。

最大后验估计不只是关注当前的样本的情况,还可以灵活加入先验知识(在上式中即为对于模型的参数的分布进行了约束)。

最大后验估计和最大似然估计的区别在于,最大后验估计允许我们把先验知识加入到估计模型中,对于逻辑回归,在公式上的表达就是多了一个log P(theta)的项。通过调节先验分布的参数,我们可以调节把估计的结果“拉”向先验的幅度。

无论是mle还是map都属于点估计,即我们最终得到的估计参数都是一个固定的值。而在贝叶斯估计中,假设参数θ是未知的随机变量,不是确定值,以逻辑回归为例,我们不会像使用极大似然估计或者最大后验估计直接得到w1,w2。。。。wn的权重的具体的值而是得到一个关于w(n维)的后验分布。

简单描述一下贝叶斯估计,贝叶斯线性回归具体的计算过程如下:

首先是mle,假设y是服从高斯分布的,得到了mse的损失函数的形式。

然后是map,第一步用到了条件概率公式,第二步的分子部分用到了全概率公式,第三步的正比,分子用到了边缘概率密度,具体上文写了,所以忽略不计了。

这里就得到了熟悉的l2正则化损失函数的形式了。可以看到似然函数和先验分布都是服从高斯分布的。


最大似然估计,最大后验估计以及贝叶斯估计的理解整理
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MAP最大后验概率与ML最大似然估计的关系与区别!
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深入理解均方误差、交叉熵、似然估计
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极大似然估计 求解为什么都取对数
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贝叶斯分类器(10X单细胞和10X空间转录组的基础算法)
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轩法盐酸: 参数估计方法:有最小二乘法、极大似然法、极大验后法、最小风险法和极小化极大熵法等.在一定条件下,后面三个方法都与极大似然法相同.最基本的方法是最小二乘法和极大似然法

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申扎县13444105109: 机器学习里的贝叶斯估计是什么?完全看不懂,可不可以用通俗的语句解释一下?大片粘贴的就不用了 -
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