我们学习的第一个算法是线性回归算法。在这段视频中,你会看到这个算法的概况,更重要的是你将会了解监督学习过程完整的流程。
让我们通过一个例子来开始:这个例子是预测住房价格的,我们要使用一个数据集,数据集包含俄勒冈州波特兰市的住房价格。在这里,我要根据不同房屋尺寸所售出的价格,画出我的数据集。比方说,如果你朋友的房子是1250平方尺大小,你要告诉他们这房子能卖多少钱。那么,你可以做的一件事就是构建一个模型,也许是条直线,从这个数据模型上来看,也许你可以告诉你的朋友,他能以大约220000(美元)左右的价格卖掉这个房子。这就是监督学习算法的一个例子。
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它被称作监督学习是因为对于每个数据来说,我们给出了“正确的答案”,即告诉我们:根据我们的数据来说,房子实际的价格是多少,而且,更具体来说,这是一个回归问题。回归一词指的是,我们根据之前的数据预测出一个准确的输出值,对于这个例子就是价格,同时,还有另一种最常见的监督学习方式,叫做分类问题,当我们想要预测离散的输出值,例如,我们正在寻找癌症肿瘤,并想要确定肿瘤是良性的还是恶性的,这就是0/1离散输出的问题。更进一步来说,在监督学习中我们有一个数据集,这个数据集被称训练集。
我将在整个课程中用小写的来表示训练样本的数目。
以之前的房屋交易问题为例,假使我们回归问题的训练集(Training Set)如下表所示:
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我们将要用来描述这个回归问题的标记如下:
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h代表学习算法的解决方案或函数也称为假设(hypothesis)
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这就是一个监督学习算法的工作方式,我们可以看到这里有我们的训练集里房屋价格 我们把它喂给我们的学习算法,学习算法的工作了,然后输出一个函数,通常表示为小写 h 表示。 h代表hypothesis(假设),h表示一个函数,输入是房屋尺寸大小,就像你朋友想出售的房屋,因此 根据输入的x值来得出y值,y值对应房子的价格 因此, h是一个从 x到y的函数映射。
我将选择最初的使用规则好好h代表hypothesis,因而,要解决房价预测问题,我们实际上是要将训练集“喂”给我们的学习算法,进而学习得到一个假设h,然后将我们要预测的房屋的尺寸作为输入变量输入给h,预测出该房屋的交易价格作为输出变量输出为结果。那么,对于我们的房价预测问题,我们该如何表达 h?
一种可能的表达方式为:
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因为只含有一个特征/输入变量,因此这样的问题叫作单变量线性回归问题。
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