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核函数——长大后我就成了你

核函数——长大后我就成了你

作者: To_QT | 来源:发表于2019-08-01 14:42 被阅读0次
    女神镇楼-图片来源于百度

    1. 核函数的直观理解

    这个知乎回答的前两条已经讲明白了什么是核函数,并且也给出了具体的栗子,这里就不废话了。
    北京四合院的例子其实是一个完整的核技巧应用的栗子。分为以下两步:

    来源——《机器学习有很多关于核函数的说法,核函数的定义和作用是什么?》

    目的是要把图1中的红色门与紫色字体分开,很明显,一条直线无法做到,因此使用变换,提升了一个维度之后,变成了图2的样子,这个时候用绿色的平面在新的空间中就能轻易做到了。

    书上的一个栗子

    2. 常用的核函数:

    常用的核函数

    2.1 Radial basis function(RBF)的映射函数:

    首先回顾一下泰勒级数:

    泰勒级数

    而函数e^x的泰勒展开式为e^x=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!},所以,RBF的展开式为:
    \begin{align} K(v_1, v_2) =& e^{-\gamma||v_1-v_2||^2} \\ =&e^{-\gamma(v_1^2-2v_1v_2+v_2^2)} \\ =&e^{-\gamma v_1^2}e^{-\gamma v_2^2} e^{\gamma(2v_1v_2)}\\ =&e^{-\gamma v_1^2}e^{-\gamma v_2^2}(1+\sqrt{\frac{2\gamma}{1!}}v_1 \sqrt{\frac{2\gamma}{1!}}v_2+\sqrt{\frac{2\gamma^2}{2!}}v_1^2 \sqrt{\frac{2\gamma^2}{2!}}v_2^2+...+\sqrt{\frac{2\gamma^n}{n!}}v_1^n \sqrt{\frac{2\gamma^n}{n!}}v_2^n)\\ =&e^{-\gamma v_1^2} \begin{bmatrix} 1 & \sqrt{\frac{2\gamma}{1!}}v_1& ... \end{bmatrix} e^{-\gamma v_2^2} \begin{bmatrix} 1\\ \sqrt{\frac{2\gamma}{1!}}v_2 \\ ...\\ \end{bmatrix} \end{align}
    所以映射函数
    \begin{align} \phi(x) = e^{-\gamma x^2} \begin{bmatrix} 1 & \sqrt{\frac{2\gamma}{1!}}x_1& ... \end{bmatrix}^T \end{align}

    RBF转换到更高维度的空间是看你泰勒级数要展到几阶层,假设你特征是2维,你想在3维空间看RBF转换,泰勒级数就展开到0~2阶。

    3. 参考资料

    统计学习方法
    机器学习有很多关于核函数的说法,核函数的定义和作用是什么?

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