感知機是一種簡單的二類分類的線性分類模型,用於處理可以線性可分的二分類問題。感知機對應於輸入空間(特徵空間)中將例項劃分為正負兩類的分離超平面,屬於判別模型。
模型。從輸入空間到輸出空間有如下函式 f(
x)=s
ign(
wtx+
b)其中w
為權值,
b為偏執。生成的超平面為 wt
x+b=
0 其中w
為超平面的法向量,
b為超平面的截距,超平面到原點的距離為−b
||w|
| .
策略。損失函式選取為誤分類點到超明面的總距離 l(
w,b)
=−∑x
i∈my
i(wt
xi+b
) 其中m
為誤分類點的集合。
原始演算法
採用隨機梯度下降法,極小化過程不是一次使用m中所有的誤分類點進行梯度下降,而是每次隨機選取乙個誤分類點使梯度下降。演算法為 w←
w+ηy
ixib
←b+η
yi其中0
≤η≤1
為學習速率。
選取初值 w,b
while l>0
隨機選乙個樣本:
if yi*(w*xi+b)<=0
w=w+eta*yi*xi
b=b+eta*yi
感知機學習演算法由於採用不同的初值或選取不同的誤分類點,解可以不同。
對偶演算法
上述原始演算法對權值修正為
w←w+
ηyix
ib←b
+ηyi
若修改n次,則w,
b 的關於(x
i,yi
) 增量分別是αi
yixi
與αiyi
,這裡αi
=niη
,ni表示(x
i,yi
) 被選為誤分類點的次數。則最後的權值引數可以表示為 w=
∑i=1
nαiy
ixib
=∑i=
1nαi
yi例項點更次次數越多,意味著它距離分類超平面越近,也就越難正確分類,這樣的點對學習結果影響最大。
演算法:
1. α←0
,b←0
2. 在訓練集中選取資料(x
i,yi
)
3. 如果yi
(∑j=
1nαj
yjxj
⋅xi+
b)≤0
αi=αi+η
b=b+
ηyi
4. 轉到2,直到沒有誤分類資料
對偶形勢中,訓練例項僅以內積的形式出現,則可以離線的計算出內積並儲存到矩陣中,這個矩陣則為gram矩陣 g=
[xi⋅
xj]n
×n
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