В отличие от линейной регрессии, которая применяется для предсказания числовых значений, логистическая регрессия используется для задач классификации, где требуется определить, к какому классу относится объект. Например, если нужно предсказать, купит ли пользователь товар в интернет-магазине, то модель принимает во внимание такие параметры, как частота посещений сайта, средний чек предыдущих покупок и время, проведённое на странице товара. Вместо предсказания конкретного числа, как в линейной регрессии, логистическая регрессия выдаёт вероятность того, что объект принадлежит к определённому классу.

Основная особенность логистической регрессии заключается в том, что выходные значения ограничены диапазоном от 0 до 1, что делает этот метод особенно удобным для задач бинарной классификации. Например, в задаче медицинской диагностики модель может предсказывать вероятность наличия заболевания у пациента на основе его симптомов и анализов. Если вероятность выше определённого порога, пациента относят к группе с повышенным риском, если ниже – к здоровой группе.

Хотя логистическая регрессия является инструментом для классификации, она лучше всего работает в случаях, когда классы хорошо разделимы с помощью линейной границы. Если данные имеют сложную структуру или включают сильно пересекающиеся группы, точность модели может снижаться. В таких случаях могут потребоваться более сложные методы, такие как нейросети или градиентный бустинг, но логистическая регрессия остаётся хорошей отправной точкой, благодаря своей интерпретируемости и эффективности на больших наборах данных.

Линейная и логистическая регрессия – это универсальные инструменты, которые можно применять в самых разных задачах: от предсказания продаж в бизнесе до медицинской диагностики и анализа пользовательского поведения. Их простота, скорость обучения и интерпретируемость делают их важной частью арсенала аналитиков данных и специалистов по машинному обучению.

Разберем два примера: первый – применение линейной регрессии для предсказания стоимости квартиры, второй – использование логистической регрессии для классификации пассажиров «Титаника» на выживших и погибших.

Пример 1: Линейная регрессия для предсказания стоимости квартиры

Допустим, у нас есть данные о квартирах, включая площадь, количество комнат и удаленность от центра города. Наша цель – предсказать стоимость квартиры на основе этих параметров.

Шаг 1: Загрузка данных и подготовка

Сначала установим необходимые библиотеки и загрузим данные.

```python

import pandas as pd

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

from sklearn.model_selection import train_test_split

from sklearn.linear_model import LinearRegression

from sklearn.metrics import mean_absolute_error, mean_squared_error

# Создадим искусственный набор данных

data = {

'Площадь': [30, 45, 50, 60, 75, 90, 110, 150, 200, 250],

'Комнат': [1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7],

'Удаленность_от_центра': [10, 8, 7, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 1],

'Цена': [3.5, 5.0, 6.0, 7.5, 9.0, 11.0, 13.5, 18.0, 24.0, 30.0]

}

df = pd.DataFrame(data)

# Разделим данные на входные признаки (X) и целевую переменную (y)

X = df[['Площадь', 'Комнат', 'Удаленность_от_центра']]

y = df['Цена']

# Разделим выборку на обучающую и тестовую

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

```

Шаг 2: Обучение модели линейной регрессии

Создадим и обучим модель.

```python

# Создаем модель линейной регрессии

model = LinearRegression()

# Обучаем модель

model.fit(X_train, y_train)