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Régression logistique

1960
  • David Cox
Statisticien analysant les données de régression logistique pour des applications médicales et financières.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Modèle de régression pour une variable dépendante catégorique, généralement binaire. Au lieu de modéliser directement le résultat, il modélise la probabilité du résultat à l'aide de la fonction logistique (sigmoïde). Le modèle prédit le log-odds de l'événement comme une combinaison linéaire des variables indépendantes : [latex]\ln(\frac{p}{1-p}) = \beta_0 + \beta_1 x_1 + \dots + \beta_p x_p[/latex], où p est la probabilité de l'événement.

La régression logistique est un algorithme fondamental pour les problèmes de classification binaire. C'est un type de modèle linéaire généralisé (GLM) qui étend les principes de la régression linéaire aux cas où la variable dépendante n'est pas continue. Appliquer directement la régression linéaire à une variable dépendante binaire (0/1) est problématique car cela peut produire des probabilités prédites en dehors de l'intervalle logique [0, 1] et viole l'hypothèse des moindres carrés ordinaires (MCO) d'homoscédasticité.

La régression logistique résout ce problème en utilisant une fonction de lien pour transformer la variable dépendante. Elle modélise le logarithme des cotes, ou `logit`, comme une fonction linéaire des prédicteurs. Les cotes sont le rapport entre la probabilité de succès (`p`) et la probabilité d'échec (`1-p`). Cette transformation, `logit(p) = ln(p/(1-p))`, fait passer la probabilité de l'intervalle [0, 1] à l'ensemble des nombres réels [-∞, +∞)], la rendant ainsi compatible avec un modèle linéaire.

Pour obtenir une probabilité, on applique la fonction inverse de la fonction logit, c'est-à-dire la fonction logistique ou sigmoïde : p = e^(β₀ + β₁x₁ + …) / (1 + e^(β₀ + β₁x₁ + …). Contrairement à la régression linéaire, les paramètres (β) ne sont pas estimés par la méthode des moindres carrés. Ils sont généralement déterminés par l'estimation du maximum de vraisemblance (EMV), un processus itératif qui trouve les valeurs des paramètres maximisant la vraisemblance d'observer les données réelles. Le modèle peut être étendu aux problèmes multiclasses grâce à la régression logistique multinomiale.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Statistiques

Taper

Logiciel/Algorithme

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Régression linéaire
  • Théorie des probabilités (Bernoulli distribution)
  • Estimation du maximum de vraisemblance (développée par RA Fisher)
  • Modèle Probit (un modèle antérieur pour les résultats binaires)
  • Le concept de modèles linéaires généralisés

Applications

  • diagnostic médical (par exemple, prédire la présence d'une maladie en fonction des symptômes)
  • credit scoring and financial l'évaluation des risques
  • détection de spam dans les clients de messagerie
  • client prédiction du taux de désabonnement dans les télécommunications et les services d'abonnement
  • prédiction du résultat des élections

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • détection en temps réel des transactions frauduleuses par carte de crédit en fonction des modèles de transaction
  • algorithmes de médecine personnalisée prédisant la réponse du patient à un médicament spécifique
  • Outils de recrutement basés sur l'IA qui prédisent la probabilité de réussite des candidats en fonction des données du CV
  • systèmes d'alerte précoce pour les catastrophes naturelles basés sur la fusion de données de capteurs
  • logiciel de police prédictive qui estime la probabilité de criminalité dans des zones spécifiques
  • outils d'analyse des sentiments des clients qui classent les avis comme positifs ou négatifs
  • plateformes d'analyse sportive qui calculent la probabilité de victoire d'une équipe en temps réel
  • modèles génomiques qui prédisent la probabilité qu'un gène soit associé à une maladie
  • systèmes de détection d'intrusion réseau qui classent le trafic comme malveillant ou bénin
  • contrôle de qualité dans la fabrication qui prédit la probabilité qu'un produit échoue à l'inspection
En lien avec : régression logistique, classification, résultat binaire, fonction sigmoïde, logarithme des cotes, estimation du maximum de vraisemblance, apprentissage automatique, modélisation prédictive, modèle linéaire généralisé, données catégorielles.

Contexte historique

Régression logistique

1950
1952
1956
1960
1967
1967
1970
1950
1950
1953
1960
1960
1967
1970
1970

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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