优化条件

Logistic回归的目标函数为
Logistic回归牛顿法求解 - 图1
梯度为
Logistic回归牛顿法求解 - 图2

对比线性回归的梯度 Logistic回归牛顿法求解 - 图3 形式看起来一样, 线性回归中的Logistic回归牛顿法求解 - 图4 Logistic回归中的 Logistic回归牛顿法求解 - 图5 所有的线性模型都是变换这个f(x) 或者u(x)

二阶Hessian矩阵为
Logistic回归牛顿法求解 - 图6
满足正定矩阵,是个凸优化问题,有全局极值点

优化求解

求目标函数Logistic回归牛顿法求解 - 图7的极值点 即求导数Logistic回归牛顿法求解 - 图8的根
根据牛顿法将导数Logistic回归牛顿法求解 - 图9Logistic回归牛顿法求解 - 图10处进行泰勒展开:
Logistic回归牛顿法求解 - 图11

去掉高阶无穷小部分得到
Logistic回归牛顿法求解 - 图12
因此迭代机制为: Logistic回归牛顿法求解 - 图13

也被称为二阶梯度下降法,移动方向 Logistic回归牛顿法求解 - 图14 对比一阶梯度下降法 Logistic回归牛顿法求解 - 图15

迭代加权最小二乘(Iteratively Reweighted Least Squares)

引入记号:
Logistic回归牛顿法求解 - 图16
根据牛顿法
Logistic回归牛顿法求解 - 图17
最小二乘的目标函数: Logistic回归牛顿法求解 - 图18 解: Logistic回归牛顿法求解 - 图19
加权最小二乘 Logistic回归牛顿法求解 - 图20是权重矩阵
目标函数: Logistic回归牛顿法求解 - 图21 解: Logistic回归牛顿法求解 - 图22

迭代加权最小二乘中相当于权重矩阵Logistic回归牛顿法求解 - 图23,但是权重矩阵S不是常数,而是依赖参数向量w,必须使用标准方程来迭代计算,每次使用新的权向量w来修正权重矩阵S