[02] 케라스와 선형회귀(2), 선형회귀에 대한 수학적 탐색

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개인학습 기록용 포스팅입니다

 

AI하려면 수학을 해야해요 맞아요 미적분 특히요 그쵸

 

 

#선형 회귀에 대하여

(1) 문제를 정의하고 가정하기

다리 개수에 따른 속도'에 대한 케이스를 데이터셋으로 나타내보자

다리수 속도
2 30
3 62
4 87
5 126
6 158

 

(2) 직관적으로 계산해보기

다리의 개수가 많을수록 속도도 빨라지는 선형적인 모습을 띄게되는 데이터다. 따라서 수식은 아래와 같다

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(3) 가설을 세우기, 단순 선형 회귀 가설

위의 함수를 토대로 기계에게 전달할 함수를 아래로 표시하자.

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(4) 단순 선형 회귀 가설

이때, 이 선이 중구난방으로 그어질 수 있는 문제가 있다

따라서 이를 해결하기 위해 오차 비용을 계산하게된다

 

(5) i에 대한 비용을 계산하기

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쉽게말해 오차인 건데, 표로 표현하면 대충 이런느낌이다

  2 3 4 5 6
실제값(y) 30 62 87 126 158
예측값(H) 30 60 90 120 150
오차값(cost) 0 2 -3 6 8

 

 

# 평균제곱오차

: (예측값-실제값 =오차값) 이 음수가 나올 경우

 

(1) 평균제곱오차 비용함수

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(2) 그 외

  • 경사하강법 - 최적화
  • 경사하강법 - 학습률
  • 확률적 경사 하강법

은 소주제로 다음에 포스팅.

 

 

# 개선 알고리즘

- 딥러닝 신경망은 2차원의 그래프로만 나타내기 어렵다, 즉 계란판처럼 보다 입체적인 3차원의 표현이 필요

- 계란판처럼 여러 개의 볼록한 모양이란 건 local minimum, 최소값이 여러 개 존재한다는 말을 내포한다

- 문제점을 개선하기 위한 Momentum, Adagrad, RMSprop, Adam 등의 최적화 알고리즘 有

               Momentum : 관성이 있음, 지역적최소값, 전역적최소값 어쩌구

 

 

# 단순/다중 입력 선형 회귀

(1) 다중 선형회귀

다중 선형회귀: 독립변수가 여러 개고, 독립변수와 종족 변수 간의 관계가 선형인 형태 의미. x가 많다는 거다.

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(2) 다중 선형회귀로 가설세우기

인공지능한테 던져줄 식임.

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* 독립 변수의 수에 상관없이 행렬로 표현하기

- 독립변수가 너무 많아서 행렬로 표현.