AI FOR VET • POGLAVLJA 3.3 & 3.10

Generalizacija: Polinomska regresija i preprilagođavanje

Zlatna sredina mašinskog učenja — kako izbeći da model "buba napamet" (Overfitting) ili bude previše prost (Underfitting)?

🎯 Ishodi učenja (Šta ćete savladati):

1. Balans između pristrasnosti i varijanse (Bias-Variance Tradeoff)

Kada model mašinskog učenja obučavamo, želimo da on nauči opšte pravilo, a ne slučajni šum iz merenja. Ako je model previše jednostavan (npr. prava linija za podatke koji prate krivu), on pati od potprilagođavanja (Underfitting). S druge strane, ako model ima previše slobodnih parametara (npr. polinom 9. stepena), on će proći savršeno kroz sve trening tačke, ali će na novim podacima dati katastrofalne greške — to je preprilagođavanje (Overfitting).

2. Interaktivna laboratorija

Pomerajte slajder za stepen polinoma od 1 do 9. Posmatrajte plavu liniju (krivu modela), kao i desni grafik koji uporedo prikazuje Train MSE (plavo) i Validation MSE (crveno). Možete kliknuti na grafik i dodati svoje tačke!

🔬 Istraživački zadatak za učenike:

  1. Stepen d = 1: Zašto je linija ravna i kolika je greška i na trening i na validacionom skupu?
  2. Optimalan stepen: Koji stepen polinoma daje minimalnu crvenu grešku (Validation MSE) na skupu "Sinusni talas"?
  3. Overfitting na d = 8 ili 9: Obratite pažnju na krajeve grafika! Zašto kriva naglo beži u visinu ili dubinu iako je trening greška skoro 0?
  4. Spasavanje regularizacijom: Ostavite stepen na $d=8$, a zatim lagano povećajte regularizaciju $\lambda$ na oko $0.05 - 0.10$. Šta se dogodilo sa divljim oscilacijama?