线性回归基本原理
💡 什么是线性回归?
线性回归是机器学习中最基础的监督学习算法。它找到一条最佳拟合直线描述x与y的关系:y = wx + b。
🎯 核心思想:最小二乘法
目标是找到(w,b)使得所有数据点到直线的垂直距离平方和最小。这个平方和即损失函数(MSE)。
- 模型简单直观,易于理解和解释
- 有解析解(正规方程),也可梯度下降求解
- 计算效率高,适合大规模数据
- 是理解深度学习的基础
// 损失函数:均方误差 (MSE)
J(w,b) = (1/n) * Σ(yᵢ - (w·xᵢ + b))²
// R² 决定系数
R² = 1 - SS_res / SS_tot
// 梯度下降更新公式
w := w - α * ∂J/∂w
b := b - α * ∂J/∂b
📈 散点图与拟合线动画
观察拟合线如何逐步逼近最优解
⚙️ 算法流程
1
收集观测数据点 (xᵢ, yᵢ)
2
定义损失函数 J(w,b) = MSE
3
梯度下降 / 正规方程求解
4
得到(w*,b*),绘制拟合直线