9.SVM

作者: huhu502 | 来源:发表于2019-04-12 16:12 被阅读0次

    1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
          两类?哪条线最好?
    
    image.png
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
    image.png
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    image.png

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:
    
    image.png
               W: weight vectot,  n 是特征值的个数
    
    image.png
               X: 训练实例
    
               b: bias
    
    image.png
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: 
    
    image.png
                所有超平面右上方的点满足:
    
    image.png
                所有超平面左下方的点满足:
    
    image.png
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
    image.png
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)] <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1\. 背景:
    
     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传失败...(image-a5bb31-1513601715828)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

    <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传失败...(image-c09f97-1513601715828)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

    <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传失败...(image-43057-1513601715828)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

    <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传失败...(image-1e7b3c-1513601715828)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

    <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传失败...(image-fa7106-1513601715828)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传中...(image-802948-1513601715828-2)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

    <a name="2160" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Tahoma; font-size: 13.3333px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">1. 背景:

     1.1 最早是由 Vladimir N. Vapnik 和 Alexey Ya. Chervonenkis 在1963年提出
    
     1.2 目前的版本(soft margin)是由Corinna Cortes 和 Vapnik在1993年提出,并在1995年发表
    
     1.3 深度学习(2012)出现之前,SVM被认为机器学习中近十几年来最成功,表现最好的算法
    

    2. 机器学习的一般框架:

     训练集 => 提取特征向量 => 结合一定的算法(分类器:比如决策树,KNN)=>得到结果
    

    3. 介绍:

     3.1 例子:
    
      [图片上传失败...(image-d2cb45-1513601715828)]
    
          两类?哪条线最好?
    
          3.2 SVM寻找区分两类的超平面(hyper plane), 使边际(margin)最大
    
          [图片上传失败...(image-d3b8ab-1513601715828)]
    
               总共可以有多少个可能的超平面?无数条
    
               如何选取使边际(margin)最大的超平面 (Max Margin Hyperplane)?
    
               超平面到一侧最近点的距离等于到另一侧最近点的距离,两侧的两个超平面平行
    

    3. 线性可区分(linear separable) 和 线性不可区分 (linear inseparable)

    [图片上传失败...(image-a1909f-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1c90b0-1513601715828)]

    [图片上传失败...(image-1fa4e1-1513601715828)]

    4. 定义与公式建立

          超平面可以定义为:[图片上传失败...(image-e1dfc5-1513601715828)]
    
               W: weight vectot,  [图片上传失败...(image-9f878d-1513601715828)]
    

    , n 是特征值的个数

               X: 训练实例
    
               b: bias
    
          [图片上传失败...(image-e63c2c-1513601715828)]
    
          4.1 假设2维特征向量:X = (x1, X2)
    
                把 b 想象为额外的 wight
    
                超平面方程变为: [图片上传失败...(image-69abb3-1513601715828)]
    
                所有超平面右上方的点满足:[图片上传失败...(image-23b251-1513601715828)]
    
                所有超平面左下方的点满足: [图片上传失败...(image-28c149-1513601715828)]
    
                    调整weight,使超平面定义边际的两边:
    
               [图片上传失败...(image-6defd6-1513601715828)]
    
                  综合以上两式,得到: (1)
    
                  [图片上传失败...(image-bb8918-1513601715828)]
    
                  所有坐落在边际的两边的的超平面上的被称作”支持向量(support vectors)"
    
                  分界的超平面和H1或H2上任意一点的距离为 [图片上传失败...(image-3d5ae2-1513601715828)]
    

    (i.e.: 其中||W||是向量的范数(norm))

                   [图片上传失败...(image-565e4d-1513601715828)]
    
                  所以,最大边际距离为: [图片上传失败...(image-4a7112-1513601715828)]
    

    5. 求解

     5.1  SVM如何找出最大边际的超平面呢(MMH)?
    
              利用一些数学推倒,以上公式 (1)可变为有限制的凸优化问题(convex quadratic optimization)
    
               利用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件和拉格朗日公式,可以推出MMH可以被表示为以下“决定边     
    
               界 (decision boundary)”          
    
                                                  [图片上传失败...(image-788aa2-1513601715828)]
    
               其中,
    
                    [图片上传中...(image-a5bb31-1513601715828-6)]
    

    是支持向量点[图片上传中...(image-fa7106-1513601715828-5)]

    (support vector)的类别标记(class label)

                   [图片上传中...(image-c09f97-1513601715828-4)]
    

    是要测试的实例

                   [图片上传中...(image-1e7b3c-1513601715828-3)]
    

    和 [图片上传失败...(image-802948-1513601715828)]

    都是单一数值型参数,由以上提到的最有算法得出

                    [图片上传中...(image-43057-1513601715828-1)]
    

    是支持向量点的个数

       5.2  对于任何测试(要归类的)实例,带入以上公式,得出的符号是正还是负决定
    

    6. 例子:

          [图片上传失败...(image-7be259-1513601715827)]</a>
    

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