在线性回归(linear regression)中,我们试图建立一个线性模型,以预测因变量(或目标变量)与一个或多个自变量(或特征)之间的关系。它是机器学习中最简单且最常见的回归方法之一。
线性回归的目标是找到一个最佳拟合直线,使得预测值与实际观测值之间的误差最小化。该直线的方程可以表示为:
y = β + βx + βx + ... + βx
其中,y是因变量,x、x、...、x是自变量,β、β、β、...、β是线性回归模型的系数,表示每个自变量对应的权重。
训练线性回归模型的过程通常使用最小二乘法,即最小化实际观测值与预测值之间的平方误差和。通过最小化损失函数,我们可以求解出最优的系数值,从而得到最佳拟合直线。
线性回归模型可以用于回归问题,其中因变量是连续的。它也可以用于探索自变量与因变量之间的线性关系,进行预测和推断分析。
回归分析中,只包括一个自变量和一个因变量,且二者的关系可用一条直线近似表示,这种回归分析称为一元线性回归分析。如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量,且因变量和自变量之间是线性关系,则称为多元线性回归分析。
线性回归在许多实际应用中都有广泛的应用, 如房价预测(根据房屋的特征(如面积、位置、房间数量等)来预测房价),医学研究(例如,可以使用线性回归来探索生物指标(如血压、血糖水平等)与疾病风险之间的关系),交通流量预测(通过收集历史交通数据和影响交通流量的因素(如天气、道路条件等),可以建立一个线性回归模型来预测未来的交通流量)等。