数据挖掘算法基于线性代数、概率论、信息论推导，深入进去还是很有意思的，能够理解数学家、统计学家、计算机学家的智慧，这个专栏从比较简单的常用算法入手，后续研究基于TensoRFlow的高级算法，最好能够参与到人脸识别和NLP的实际项目中，做出来一定的效果。
一、理解线性回归模型
首先讲回归模型，回归模型研究的是因变量(目标)和自变量(预测器)之间的关系，因变量可以是连续也可以离散，如果是离散的就是分类问题。思考房价预测模型，我们可以根据房子的大小、户型、位置、南北通透等自变量预测出房子的售价，这是最简单的回归模型，在初中里面回归表达式一般这样写，其中x是自变量，y是因变量，w是特征矩阵，b是偏置。
在机器学习推导里面引入线性代数的思想，将假设我们用一个表达式来描述放假预测模型，x代表一个房子的特征集，它是一个n&tiMes;1的列向量，总共有M个特征集，θ是一个n&tiMes;1的列向量，是我们想要求得未知数。
我们采用误差最小的策略，比如有预测表达式：y工资=Θ1*学历+Θ2*工作经验+Θ3*技术能力+…….+Θn*x+基本工资，预测的y值和实际值y_存有差距，策略函数就是使得M个特征集的(真实值y-预测值)的平方和最小。(差值可能是负数，所以采用平方和);
按照对于正规方程的求法，我们对θ 求偏导：
也就是，给定特征矩阵X和因变量y，即可以求使误差率最小的θ值，满足后续的回归模型。了解线性代数的童靴可以看出来问题，在θ的表达式中有求逆运算，需要保证矩阵可逆，这一般是无法保证的，这样就会造成θ无解，策略失效;
二、计算机的做法：梯度下降
常规的方程需要大量的矩阵运算，尤其是矩阵的逆运算，在矩阵很大的情况下，会大大增加计算复杂性。，且正规方程法对矩阵求偏导有一定的局限性(无法保证矩阵可逆)，下面介绍梯度下降法，也就是计算机的解决方法，每次走一小步，保证这一小步是最有效的一步，可以想象自己正在下山，你不知道目的地(全局最小值)在哪，但是你能够保证自己每次走的都是最陡峭的一步;
我们的策略仍然保持不变，就是使得M个特征集的(真实值y-预测值)的平方和最小：
梯度下降法实现：赋予初始θ 值，并根据公式逐步更新θ 使得J(θ) 不断减少，最终至收敛，对应的参数θ 即为解。为了推导方便，首先研究只有一个训练样本时，如何计算推导公式。
θ 的每个分量更新公式为：
推广到M个训练数据，参数更新公式为：
三、逻辑回归模型
逻辑回归与线性回归同属广义线性模型，逻辑回归是以线性回归为理论支持，是一个二分类模型，也可以推广多到分类问题，通过SigMoid函数引入了非线性因素，因此可以轻松处理0/1分类问题，首先介绍一下SigMoid函数：
sigMoid函数图像是一个S曲线，取值在[0, 1]之间，在远离0的地方函数的值会很快接近0或者1，sigMoid函数的求导特性是：
逻辑回归的预测函数是下图，只是在特征到结果的映射中加入了一层函数映射，先把特征线性求和，然后使用函数g(z)将最为假设函数来预测。g(z)可以将连续值映射到0到1之间：
通过求似然函数，两边取log后，对θ求偏导：
这样我们就得到了梯度上升每次迭代的更新方向，那么θ的迭代表达式为：
发现同线性回归模型是同一个表达式，这并不仅仅是巧合，两者存在深层的联系;
四、回归模型使用
数据是2014年5月至2015年5月美国King County的房屋销售价格以及房屋的基本信息。数据分为训练数据和测试数据，分别保存在kc_tRAIn.csv和kc_test.csv两个文件中，其中训练数据主要包括10000条记录，14个字段：销售日期,销售价格,卧室数,浴室数,房屋面积,停车面积,楼层数,房屋评分,建筑面积,地下室面积,建筑年份,修复年份,纬度,经度。
数据集地址：https://Github.coM/yezonggang/house_price，按照流程完成模型建立：
