生成模型与判别模型

Posted 2021-09-08 foghorn

决策函数

监督学习的目标是学习到一个模型，通过这个模型对给定的输入，得到一个特定的输出，从而预测该数据的类别。这个模型对应的函数一般是\\(Y = f(X)\\)或者\\(P(Y|X)\\)。对于决策函数\\(Y = f(X)\\)类型，一般需要设置一个阈值用于判断属于哪个类别；对于条件概率分布\\(P(Y|X)\\)，只需要选取结果最大的那个类别。

判别模型

由数据直接学得一个判别函数\\(Y=f(X)\\)(或者\\(P(Y|X)\\))。判别模型只关注如何分类（如何对给定的数据空间进行特征映射和区分，找到最优的分类面）。模型主要反应的是不同类别之间的差异性。判别模型直接对预测进行建模，效率高，效果比较好。

生成模型

由数据学习联合概率密度分布\\(P(X,Y)\\)，（概率密度分布函数用于采样，产生更多该数据集的数据），然后再根据贝叶斯公式求出\\(P(Y|X)\\)作为预测模型。也就是说生成模型可以表述为：

\\[P(Y|X)=P(X,Y)/P(X) \\]

生成模型需要无穷多的样本才可以达到理论是的预测，因为对于\\(P(x)\\)的学习，需要很多的样本才可以使得其比较可靠。

常见的判别模型和生成模型

判别模型

• CRF
• K近邻
• SVM
• 决策树
• boosting
• 简单神经网络

生成模型

• HMM
• 朴素贝叶斯
• 高斯混合模型
• LDA
• RBM

举例说明

判别式模型举例：要确定一个羊是山羊还是绵羊，用判别模型的方法是从历史数据中学习到模型，然后通过提取这只羊的特征来预测出这只羊是山羊的概率，是绵羊的概率。
生成式模型举例：利用生成模型是根据山羊的特征首先学习出一个山羊的模型，然后根据绵羊的特征学习出一个绵羊的模型，然后从这只羊中提取特征，放到山羊模型中看概率是多少，在放到绵羊模型中看概率是多少，哪个大就是哪个。