深度学习——Bias和Variance
图中的最优位置,实际上是 total error 曲线的拐点。我们知道,连续函数的拐点意味着此处一阶导数的值为 0。考虑到 total error 是偏差与方差的加和,所以我们有,在拐点处:
公式给出了寻找最优平衡点的数学描述。若模型复杂度大于平衡点,则模型的方差会偏高,模型倾向于过拟合;若模型复杂度小于平衡点,则模型的偏差会偏高,模型倾向于欠拟合。
过拟合,也就是我对训练样本能够百分百命中了,超级拟合了,但是测试时候就掉链子,拟合很差,也就是我们说的泛化性能不好的问题,所以如果太追求在训练集上的完美而采用一个很复杂的模型,会使得模型把训练集里面的噪声都当成了真实的数据分布特征,从而得到错误的数据分布估计。
一句话,过拟合会出现高方差问题
欠拟合:训练样本太少,导致模型就不足以刻画数据分布了,体现为连在训练集上的错误率都很高的现象。
一句话,欠拟合会出现高偏差问题
怎么避免过拟合和欠拟合
避免欠拟合(刻画不够)
- 寻找更好的特征-----具有代表性的
- 用更多的特征-----增大输入向量的维度
避免过拟合(刻画太细,泛化太差)
- 增大数据集合-----使用更多的数据,噪声点比重减少
- 减少数据特征-----减小数据维度,高维空间密度小
- 正则化方法-----即在对模型的目标函数(objective function)或代价函数(cost function)加上正则项
- 交叉验证方法