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SVM支撐向量機相關

概述

Support Vector Machine(SVM),譯作支撐向量機。不同的核函式有不同的作用,線性核、多項式核可以做迴歸問題。高斯核用作分類問題。從名字含有Support Vector,可以猜想是一種關注個別向量的演算法,實際上也確實是。

在分類問題中,假設線性可分,我們要找到一個能把兩簇資料分隔開的超平面。思路是通過兩簇資料的相鄰邊界上的代表點(支撐向量),如果把這些特殊的代表點有效分開了,就把兩簇資料分開了。

因為只關注個別點,所以特徵轉換可以隨意些。

推導

(參考的臺灣大學課程《機器學習技法》)

目標是在所有線性可分點中,找到距離分割面距離最近的點,使得這些點到面的距離儘可能的大。如果分割中最危險的點都被很好的分開,那麼認為這個分割面分割效果很好。
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在二維平面中:
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其中KKT條件彙總為:
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啟示

基本模型是通過最大最小問題,找到支撐向量,演算法其他引數都能通過支撐向量匯出。

線性不可分情況

上面推導是資料完全線性可分基礎上。為增加泛華能力,引入鬆弛因子和約束條件。C越大,泛華能力越低,C無窮大時,退化成線性可分支援向量機。C越小,過渡帶越寬,泛化能力越強。
這裡寫圖片描述
除了引入鬆弛因子,還可以引用特徵轉換,也就是引入核函式。把x對映的高維中,把低緯空間不可分轉換到高維可分中。其中高斯核函式把資料對映的無窮維。

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