怎樣區分線性和非線性_線性與非線性的區別(線性分析、線性模型)

一直對線性非線性沒有很準確的定義認識,今天特意查了查,特此記錄下。

怎樣區分線性和非線性

1.線性Line,是指量與量之間按照比例成直線關係,在數學上可理解爲一階導數是個常數;

   非線性non-line則指不按照比例不成直線關係,一節導數不爲常數。

2.線性可以認爲是1次曲線,比如比如y=ax+b ,即成一條直線

    非線性可認爲是2次以上的曲線,比如y=ax^2+bx+c,(x^2是x的2次方),即不爲直線的即可。

3.兩個變量之間的關係是一次函數的關係圖像是直線,這樣的兩個變量之間就是“線性關係”

   如果不是一次函數關係,圖像不是直線,就是“非線性關係”。

4.線性與非線性,常用於區別函數y = f (x)對自變量x的依賴關係。線性函數即一次函數,其圖像爲一條直線。其它函數則爲非線性函數,其圖像不是直線。

5.在數學上,線性關係是指自變量x與因變量yo之間可以表示成y=ax+b ,(a,b爲常數),即說x與y之間成線性關係。

  不能表示成y=ax+b ,(a,b爲常數),即非線性關係,非線性關係可以是二次,三次等函數關係,也可能是沒有關係。

線性模型和非線性模型的區別

 誤區

  1、線性和非線性的區別是是否可以用直線將樣本劃分開(這個觀點是對的)

  2、和同學討論到logistics模型是線性還是非線性的,很難理解!(logistics模型是廣義線性模型)

  3、區分一下回歸和分類問題,線性模型是可以用來曲線擬合(迴歸)的,但是線性模型模型的分類一定是一條直線的,例如logistics模型。

線性模型和非線性模型區別

  1、線性模型可以是用曲線擬合樣本,但是分類的決策邊界一定是直線的,例如logistics模型

  2、區分是否爲線性模型,主要是看一個乘法式子中自變量x前的係數w,如果w隻影響一個x,那麼此模型爲線性模型。或者判斷決策邊界是否是線性的

        3、舉例

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畫出y和x是曲線關係,但是它是線性模型,因爲x1*w1中可以觀察到x1只被一個w1影響

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此模型是非線性模型,觀察到x1不僅僅被參數w1影響,還被w5影響,如果自變量x被兩個以上的參數影響,那麼此模型是非線性的!

 4、其實最簡單判別一個模型是否爲線性的,只需要判別決策邊界是否是直線,也就是是否能用一條直線來劃分

  神經網絡是非線性

  雖然神經網絡的每個節點是一個logistics模型,但是組合起來就是一個非線性模型。

  此處我們僅僅考慮三層神經網絡

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 第一層的表達式

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 第二層的表達式

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將第一層的表達式帶入第二層表達式中,可以觀察到x1變量不僅僅被w1影響還被k2影響,所以此模型不是一個線性模型,是個非線性模型。

 

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