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翟晓鹰

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第603章 机器学习里的分类问题和回归问题,一个故事解释

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用故事解释分类问题和回归问题

1. 分类问题的故事——森林里的神秘果子

在一片神秘的森林里,小明发现了许多奇怪的果子。有些果子可以吃,而有些果子有毒。他想找到一个方法来区分这些果子。

他观察到:

? 颜色:红色的果子通常是可食用的,紫色的果子通常是有毒的。

? 形状:圆形的果子大多能吃,尖尖的果子往往有毒。

? 大小:太小的果子似乎更危险。

于是,小明决定建立一个“吃不吃果子”的规则系统:

? 如果果子是红色且圆形,就吃!

? 如果是紫色且尖尖的,就不吃!

? 其他情况要谨慎判断。

这个过程就是分类问题——它的目标是给每个果子打上一个“可吃”或“不可吃”的标签。

分类问题的典型特征:

答案是离散的类别(例如:“可吃” vs. “不可吃”)

数据用于区分不同类别(红色vs. 紫色,圆形vs. 尖形)

最终输出是一个标签(1=可吃,0=不可吃)

现实中的应用:

? 邮件是否是垃圾邮件?(垃圾 vs. 非垃圾)

? 贷款申请者是否值得批准?(批准 vs. 拒绝)

? 识别图片中的动物是什么?(猫 vs. 狗)

2. 回归问题的故事——小明卖柠檬水

夏天到了,小明在街头卖柠檬水。他想预测明天应该准备多少杯柠檬水,以免浪费或卖不够。

他发现:

? 温度越高,卖出的柠檬水越多。

? 天气越晴朗,卖出的柠檬水也越多。

? 湿度太高时,人们反而不太想买柠檬水。

他收集了一些数据,比如:

? 昨天 30°c,卖出 50 杯

? 昨天 35°c,卖出 70 杯

? 昨天 28°c,卖出 45 杯

他想建立一个预测模型,比如:

这样,如果明天预测是 32°c,他可以计算:

那么,他就应该准备大约 76 杯柠檬水。

这个过程就是回归问题——它的目标是预测一个连续的数值,而不是一个固定类别。

回归问题的典型特征:

答案是一个数值,而不是分类标签(如“明天卖 76 杯”而不是“卖得多”或“卖得少”)

数据之间有连续性的关系(温度从 20°c 到 40°c,销量随之变化)

最终输出是一个数值预测(如“销量=76”)

现实中的应用:

? 预测房价(基于面积、地段等因素预测房价)

? 预测股票价格(基于历史数据预测未来走势)

? 预测某人未来的收入(基于年龄、教育、工作经验等)

用比喻解释分类问题和回归问题

1. 分类问题——“选择哪种衣服?”

想象你站在衣柜前,思考今天穿什么衣服。你会根据天气决定:

? 晴天 → 穿t恤

? 下雨 → 穿雨衣

? 下雪 → 穿羽绒服

这是一个分类问题,因为你的决策结果是几个固定选项之一(t恤、雨衣、羽绒服)。

2. 回归问题——“决定穿多厚?”

如果你不仅要决定穿什么,还想确定该穿多厚的衣服,就成了回归问题。

你会想:

? 10°c,应该穿厚毛衣+外套(厚度 8 分)

? 20°c,应该穿薄外套(厚度 5 分)

? 30°c,应该穿短袖(厚度 2 分)

这样,你的决定不只是t恤\/雨衣\/羽绒服,而是一个连续数值(衣服的厚度),这就类似于回归问题。

总结

对比点 分类问题 回归问题

输出类型 固定类别(离散值) 连续数值

目标 识别类别(苹果 or 橘子) 预测数值(温度 vs. 柠檬水销量)

典型应用 垃圾邮件分类、疾病诊断 房价预测、销量预测

示例 这封邮件是垃圾邮件吗?(是\/否) 明天应该卖多少杯柠檬水?(75 杯)

分类问题适合选出某个类别,而回归问题适合预测一个数值。希望这些比喻能帮你更容易理解它们的区别!

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