L2

 - DataSet
 - Model
 - Training
 - Inferring

Training methis

Supppose that students would get y points in final exams . if they spent x hours in paper

xy
12
24
36
4?
4 hours -> model ->?points
Input                 Prediction

supervised Learning:Test Set用于测试泛化能力 前3行Training Set 第4行Test Set

kaggle

训练(x,y)(x,y) D(x,y)D(x,y) 为x,yx,y 的联合分布 采样set 是否能够达到D(x,y)D(x,y)的目标

大数定律 维度的诅咒 即便数据量很大 依旧难以表示真实的分布

真实的场景和训练存在差异 **训练集过好 —> 过拟合 但我们希望我们的模型能够有较好的泛化能力 因而常常我们将训练集分为 Train和Dev两部分。Dev开发集对模型泛化能力进行评估

Model Design

What would be the best model for the data **Linear Model? 最初我们会选择LInear作为实验 若效果不好则换模型 f(x)=w∗x+bf(x)=w*x+b To simplify the model y^=x∗w\hat y=x*w 值得注意的是 y^\hat y 加上标的y一般表示预测的结果 The machine starts with a random guess w=random value Evalvate Model

Training Loss

loss=(y^−y)2=(x∗w−y)2loss=(\hat y-y)^2=(x*w-y)^2 y^\hat y 预测值 y 真实值 **Mean Square Error cost=1N∑n=1N(y^n−yn)2\text{cost} = \frac{1}{N} \sum_{n=1}^{N} \left( \hat{y}_n - y_n \right)^2 平均平方误差 : MSE

  • 穷举 穷举w的所有取值,观察MSE曲线找到最优权重
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x_data=[1.0,2.0,3.0]
y_data=[2.0,4.0,6.0]

def forward(x):
	return x*w
def loss(x,y):
	y_pred = forward(x)
	return (y_pred-y)*(y_pred-y)
w_list=[]
mse_list=[]
for w in np.arrange(0.0,4.1,0.1)
	printf('w=',w)
	l_sum=0
	for x_val,y_val in zip(x_data,y_data)
		y_pred_val=forward(x_val)
		loss_val=loss(x_val,y_val)
		l_sum+=loss_val
		print('\t',x_val,y_val,y_pred_val,loss_val)
	print('MSE=',l_sum/3)
	w_list.append(w)
	mse_list.append(l_sum/3)

plt.plot(w_list,mse_list)
plt.ylabel('Loss')
plt.xlabel('w')
plt.show()

常常我们需要话这种plot表格 但是横坐标一般是Epot轮数 观察最佳轮数 收敛点 考虑模型训练过程中的存盘和持久化 Visdom

Test: **Try to use the model in right-side and draw the cost graph y^=x∗w+b\hat y=x*w+b

  • **Tips: read the material of how to darw 3d graph Function np.meshgrid is very popular for drawing 3d graph