吴恩达《机器学习》课程总结(9)_应用机器学习的建议

Q1决定下一步该干什么

当系统的效果很差时，你可能考虑到收集更多的样本，也可能：

（1）尝试减少特征的数量；

（2）尝试获得更多的特征；

（3）尝试增加多项式特征；

（4）尝试减少正则化程度λ；

（5）尝试增加正则化程度λ。

如果做决策将是本章的内容。而不是盲目的选择一种策略。

Q2评估一个假设

将数据集分为训练集和测试集，在测试集上计算误差：

 

（1）对于线性回归模型，我们利用测试集数据计算代价函数J；

（2）对于逻辑回归模型，不仅可以利用测试集计算代价函数外，还可以利用误分类的比率来计算结果：

Q3模型选择和交叉验证集

将数据集按照6:2:2分为训练集，交叉验证集和测试集。

模型选择的方法：

（1）使用训练集训练处10个模型；

（2）用10个模型分别对交叉验证集计算得出交叉验证集误差；(什么是交叉验证)

（3）选取 代价函数数值最小的模型；

（4）用步骤3中选出的模型对测试集计算得出推广误差。

用测试集去验证测试集训练的结果并不是一个明智的想法。

Q4诊断偏差和方差

（1）偏差（欠拟合）、方差（过拟合）

（2）误差随多项式次数的关系

次数低时，训练误差和验证误差都大，欠拟合；次数高时，训练误差小，验证误差大，过拟合。

训练误差和验证误差相近时，欠拟合；验证误差高于训练误差时过拟合。

Q5正则化和偏差/方差

（1）正则化的影响：

（2）λ的选择（以2为倍数增加，如0，0.01,0.02,0.04,0.08,0.16,0.32……）： 

1.使用训练集训练出12个不同程度的正则化模型；

2.用12个模型分别对交叉验证集计算出交叉验证误差；

3.选择得出交叉验证误差最小的模型；

4.运用步骤3中选出模型对测试集计算得出推广误差。

（3）训练误差和验证误差与λ的关系：

Q6学习曲线

（1）学习曲线是将训练误差和交叉验证集误差作物训练样本数量（m）的函数绘制的图表：

（2）训练误差很大，高偏差（增加数据不会有改观）

 

（3）验证集误差与训练集误差相差很大，高方差（增加数据可以提高算法效果）

 

Q7决定下一步做什么

通过以上的诊断，下面是一些策略：

（1）获得更多的训练实例——解决高方差

（2）尝试减少特征的数量——解决高方差

（3）尝试获得更多的特征——解决高偏差

（4）尝试增加多项式——阶段高偏差

（5）尝试减小正则化程度——解决高偏差

（6）尝试增加正则化程度——解决高方差

一般使用较大的网络加上正则化会比使用小网络更有效。

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random initialization   随机初始化 training set    --- 训练集 test set    --- 测试集 validation set   ---验证集