模型两大范式:生成式与判别式

一、生成式与判别式的区别

模型类型建模对象核心逻辑典型特点示例
生成式模型(Generative)联合分布P(x,y)先学 “数据生成规律”,再通过贝叶斯公式推P(y∣x)可生成新数据,需估计更多参数朴素贝叶斯、高斯混合模型
判别式模型(Discriminant)后验概率P(y∣x)或决策边界直接学 “类别区分规则”,跳过联合分布估计计算简单,分类性能更优(大样本)逻辑斯蒂回归、SVM、感知器

二、判别式方法框架

输入→特征提取→模型假设→定义损失函数→参数优化→输出预测

1.最优预测

对x,找g(x)= argminh(x)∈REp(y∣x)​[ℓ(y,h(x))]E_{p(y|x)}​[ℓ(y,h(x))]Ep(y∣x)​​[ℓ(y,h(x))](最小化期望损失)

2.损失函数

  • 平方误差损失MSE(离散型p(y|x))——最优解为条件期望 g(x) = Ep(y∣x)​[y∣x]=Σyp(y∣x)E_{p(y|x)}​[y|x]=\Sigma yp(y|x)Ep(y∣x)​​[y∣x]=Σyp(y∣x)
  • 绝对误差损失(连续型p(y|x))——最优解为条件中位数,
    ∫−∞g(x)​p(y∣x)dy=∫g(x)∞​p(y∣x)dy=12∫_{−∞}^{g(x)}​p(y∣x)dy=∫_{g(x)}^∞​p(y∣x)dy=\frac{1}{2}∫−∞g(x)​​p(y∣x)dy=∫g(x)∞​​p(y∣x)dy=21​

三、经典判别式算法 ​

线性判别算法   		  感知器 → 线性回归(回归→分类)→ Fisher(找最优超平面)     
    ↓          	      → Logistics回归(软分类)→ 线性支撑向量机(分类线有”宽度“)
    ↓
非线性判别算法      	  非线性变换(升维实现线性可分)→Dual/Kernel SVM(处理高维问题)
    ↓
多分类与深度学习        多类别分类(从 “二元分类” 扩展到 “多分类”)
                      → 神经网络与深度学习(从 “浅层模型” 过渡到 “深层模型”)

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