支持向量机---SVM 最小二乘支持向量机---LSSVM
1.SVM
支持向量机的的学习策略就是间隔最大化,可形式化为一个求解凸二次规划的问题,也等价于正则化的合业损失函数的最小化问题。
给定训练样本集D={(x1,y1),(x2,y2),...,(xm,ym)},yi{-1,+1},分类学习的最基本想法基于训练集D在样本空间中找到一个划分超平面,将不同类别的样本分开。
样本空间中,划分超平面可通过如下线性方程来描述:
x+b=0(为法向量,b为位移项)
样本空间任意点x到超平面(,b)的距离可写为
r=|x+b| / ||||
Correctly classify all data points:
如下图,距离超平面最近的几个点使得等式成立,称其为支持向量,两个异类支持向量到超平面的距离之和为
Margins
接下来Maximize the Margins
Quadratic Optimization Problem
- Minimize
- Subject to
与b的求解可对上述式子使用拉格朗日乘子法得到其“对偶问题”求解,在此不做过多讲述(最终模型只与支持向量有关)。
注:对于训练样本非线性可分,就需要将样本映射到一个更高维的特征空间,使得样本在这个特征空间中线性可分,但是高维同时也意味着计算量的急剧提升,所以引入了核函数,将高维问题通过数学技巧在低维解决,事实上只要一个对称函数所对应的核矩阵半正定,他就能作为核函数使用。
2.LSSVM-最小二乘支持向量机
2.1最小二乘法
通过最小化误差的平方和,使得拟合对象无限接近目标对象
拟合的前提:
- N个point{(x1,y1),(x2,y2),...(xm,ym)};
- 确定目标,即我们想把这些点拟合成什么样的特征即函数f(x,a1,a2,...am);
- 要确定此函数就需要知道函数中的参数a1,a2,...,am
求参的过程就是拟合的过程。
拟合满足的条件:
对任意函数f的通用解法
- 列出损失函数
- 根据损失函数对参数应用多元函数的求极值方法,直接求解函数最小值。而更常见的方法即是将损失函数
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