极大似然估计是概率论中一个很常用的估计方法,在机器学习中的逻辑回归中就是基于它计算的损失函数,因此还是很有必要复习一下它的相关概念的。
背景
先来看看几个小例子:
- 猎人师傅和徒弟一同去打猎,遇到一只兔子,师傅和徒弟同时放枪,兔子被击中一枪,那么是师傅打中的,还是徒弟打中的?
- 一个袋子中总共有黑白两种颜色100个球,其中一种颜色90个,随机取出一个球,发现是黑球。那么是黑色球90个?还是白色球90个?
看着两个小故事,不知道有没有发现什么规律...由于师傅的枪法一般都高于徒弟,因此我们猜测兔子是被师傅打中的。随机抽取一个球,是黑色的,说明黑色抽中的概率最大,因此猜测90个的是黑色球。
他们有一个共同点,就是我们的猜测(估计),都是基于一个理论:概率最大的事件,最可能发生
其实我们生活中无时无刻不在使用这种方法,只是不知道它在数学中是如何确定或者推导的。而在数理统计中,它有一个专业的名词:
极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE),通俗的说就是 —— 最像估计法(最可能估计法)
数学过程
极大似然原理与数学表示
即,一次试验就发生的事件,这个事件本身发生概率最大
PS
举个例子,我们在学校衡量学习成绩的标准就是考试成绩,高考更是一考定终身的感觉。高考成绩的好坏,则可以当做一个学生能力的体现,虽然有的人考试紧张考砸了,有的人超常发挥了,但是从概率上来说,高考的成绩基本可以判断这个人的(学习)能力。基于极大似然的解释就是,我们高考的成绩很大程度上反应了平时的学习能力,因此考得好的(当前发生的事件),可以认为是学习好的(所有事件发生概率最大的)。
PS
极大似然估计法
如果总体X为离散型
解法
参考
- 深入浅出最大似然估计(Maximum Likelihood Estimation)
- 极大似然估计的原理和方法——强烈推荐,PPT其实讲的已经很清楚了
- 极大似然估计详解