SVM 原理

核函数 拉格朗日 高维空间是个灾难 用线性的思维去解决非线性的问题(通过引用核函数)。俄罗斯人Vapnik。
径向基函数相当于无限阶的多项式, sigm选择几?核的选择靠经验。
总结:
SVM的思想是要求分类线不但能将两类无措无地分开,而且要求两类的分类间隙最大。
在很多实际的分类能力问题中,搞推广能力,比如文本分类,基因数据分类!
在线性不可分的时候,引入核函数,核的选择对结果有很大的影响,但是核的选择没有统一的方法,大多靠经验。

1. 要解决的问题

越胖越好,


2.求解目标

点到线的距离,点到超平面的距离:
为什么说W 垂直于超平面啊?
一个法向量除以它的模等于它的单位方向,一个距离x-x’, 两者相乘得到映射的距离。如图所示:



看到w和超平面上的向量相乘等于0,因此w垂直于超平面。
求解点到平面的距离 distance。
然后,为了能推导正确,Y 乘以它的预测值都是大于零的。



想找到一个线(w和b),使得理该线最近的点能够最远argmax(w,b)使得min(最近的点到该线的距离)。
为了打开绝对值,使用上面的定义,相乘后,得到的距离的公式:
  1. 先找最小值(找最近的样本),然后求最大,找到使什么样的w,能够使样本点与平面距离最大。求w和b.
  2. 对于线(w, b)可以通过放缩使得其结果值|Y|>=1




    把求最大值转换成求最小值,且有条件的(大于1)。

  3. 拉格朗日乘子法标准格式

    使用拉格朗日求解:
  4. 变换成这样的问题:利用对偶为题求值,最大值里面的最小值一定比最小值里面的最大值大吧,先求最小值里面的最大值。
  5. 求最小值,对w 和 b 求偏导(目标函数),得到一个式子。



    带入目标函数得到,由于没有得到b,但是得到一个公式是零,带入即可。


  6. 下一步求最大值:对右边的公式的最大值:
    我们转换一下能不能求最小值啊,但是也有条件,拉格朗日再带的条件。


举例说明:



  1. 求导得到参数,但是参数必须满足条件,如果不满足怎么办?最终的解应该在边界上的点(要不α1等于零, 要不α2等于零),根据大于零的条件筛选,然后求出α3,。然后求得W ,然后达到一个分割超平面。



    求出参数w和b 的值,最终得到超平面的方程,这里的数据是两维的。

  2. 支持向量机的本质,没有用到X2,因为α2等于零,他是没有用的,因此,支持向量机的支持向量是什么那?找出什么样的向量来支撑这个超平面,就是那个一只脚踏入这个“雷区”中的向量。
    总结:线性的超平面已经弄完啦。

3.软间隔

如果一个点异常怎么办啊:


image.png

为了解决这个问题,引入了一个松弛因子。让它不要这么严格,目标函数也加上这个东西,让误差不要太大,最好不要出错。也引入一个C ,当它很大的时候,为了求最小值,是松弛因子很小的;当C很小。。。



加上松弛因子,变成软间隔。加拉一个对松弛因子求偏导。

核函数


你怎么把红色和蓝色切开,决策树可以切,但是叶子节点很多,就不是很好啦。
如果左边图转换成右边图,相当于从低维空间转换成高维空间可分啦,怎么办啊?



你怎么把红色和蓝色切开,决策树可以切,但是叶子节点很多,就不是很好啦。
如果左边图转换成右边图,相当于从低维空间转换成高维空间可分啦,怎么办啊?


Svm 牛逼到很多核函数可以使用,红色往上映射,蓝色往下映射。

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