稀疏性统计学习:lasso方法与推广

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“Statistic learning with sparsity”是一本由Trevor Hastie、Robert Tibshirani和Martin Wainwright合著的专业书籍,专注于稀疏性在统计学习中的应用,特别是Lasso回归及其推广。这本书是统计学和应用概率论系列的第143部作品,经过修正,更新至2016年12月19日。作者们向他们的父母以及家庭表达了敬意。 书中涵盖了从基础到高级的稀疏性学习方法,旨在探讨如何在数据中有效地识别和利用稀疏结构。以下是书中部分内容的详细解释: 1. **Lasso for Linear Models**(Lasso回归在线性模型中的应用) - **Introduction**:这部分介绍Lasso回归的基本概念,它是线性回归的一个变种,通过引入L1正则化项来实现变量选择。 - **The Lasso Estimator**:Lasso估计器通过最小化残差平方和与惩罚项的和来求解,其中惩罚项是所有系数的绝对值之和。 - **Cross-Validation and Inference**:交叉验证是选择最佳正则化参数的重要工具,而推断部分则涉及对模型参数的统计分析。 - **Computation of the Lasso Solution**:讨论了如何计算Lasso解,包括单个预测变量的软阈值算法、多预测变量的循环坐标下降法,以及在正交基上的软阈值处理。 - **Degrees of Freedom**:度量Lasso模型的复杂度,帮助理解模型的解释能力和预测能力。 - **Uniqueness of the Lasso Solutions**:讨论Lasso解的唯一性问题,以及在某些情况下可能存在的多解情况。 - **A Glimpse at the Theory**:简要介绍Lasso理论基础,包括其理论保证和性质。 - **The Nonnegative Garrote**:非负 garrote 是一种与Lasso相关的回归方法,限制系数为非负。 - **ℓq Penalties and Bayes Estimates**:拓展到其他正则化方法,如ℓq惩罚,并与贝叶斯估计联系起来。 - **Some Perspective**:提供一个更广泛的视角,比较不同正则化技术的优缺点。 - **Exercises**:提供了练习题以巩固理解和应用所学知识。 2. **Generalized Linear Models**(广义线性模型) - **Introduction**:这部分将Lasso方法扩展到广义线性模型,如逻辑回归,以处理非连续响应变量。 书中的内容不仅限于这些章节,还包括更深入的理论分析、其他正则化技术,如Elastic Net,以及在高维数据分析、信号处理、生物信息学等领域的应用。通过这本书,读者可以系统地了解稀疏性在统计学习中的核心作用,以及如何利用这些工具解决实际问题。