從零開始學習SVM(二) 鬆弛變數

2021-08-14 06:54:06 字數 1401 閱讀 7168

mi

nw,b

12||

w||2

s.t.yi(

wtxi

+b)⩾

1,i=

1,2,

3…,m

. 我們的優化目標可以寫為: mi

nw,b

12||

w||2

+c∑i

mζi

s.t.

yi(w

t+b)

⩾1−ζ

i ζi

⩾0,i

=1,2

,3…,

m 引入」鬆弛變數」的概念,顯然每個樣本都有其對應的」鬆弛變數」,表徵了該樣本不滿足約束的程度—來自《機器學習》周志華。我的理解是樣本離虛線邊界距離的大小,越小則不滿足約束程度越小,越大則不滿足約束程度越大。同理我們通過拉格朗日乘子法可得到的拉格朗日函式為: l(

w,b,

α,ζ,

u)=1

2||w

||2+

c∑im

ζi+∑

imαi

(1−ζ

i−yi

(wt+

b))−

∑imu

iζi

對l(w

,b,α

,ζ,u

) 的w,

b,ζ 求偏導為零可以得到 w=

∑imα

iyix

i 0=

∑imα

iyi

c=αi

+ui

經過帶入可以驚人的發現,」鬆弛變數」並沒有在目標函式裡面,感覺整個人都輕鬆了一把。跟之前的不帶有」鬆弛變數」的目標函式的唯一區別是

α 的取值範圍變化了 ma

xα∑i

=1mα

i−12

∑i=1

m∑j=

1mαi

αjyi

yjxt

ixj

s.t.

∑i=1

mαiy

i=0

c⩾αi

⩾0,i

=1,2

,…,m

kkt條件: αi

⩾0 y

if(x

i)−1

+ζi⩾

0 αi

(yif

(xi)

−1+ζ

i)=0

ζi⩾0,ui

ζi=0

kkt條件基本上與不帶有」鬆弛變數」的目標函式一致,求解方法也一樣,最大的收穫是我們有了得到一定準確度的分類器的方法,使得svm不僅僅應用到科研理論中,同樣可以應用到生產,適用業界資料多樣、雜訊隨機多樣的情形,滿足業界的需求。後面的學習我們將針對該目標函式進行優化,我們將繼續對線性分類進行討論,後面會繼續推出非線性的分類解決方法

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