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支持向量机

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支持向量机

支持向量机(support vector machines,SVM)是一种二类分类模型。它的基本模型是定义在特征空间上的间隔最大的线性分类器,间隔最大使它有别于感知机;支持向量机还包括核技巧,这使它成为实质上的非线性分类器。支持向量机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(convex quadratic programming)的问题,也等价于正则化的合页损失函数的最小化问题。支持向量机的学习算法是求解凸二次规划的最优化算法。

支持向量机学习方法包含构建由简至繁的模型:线性可分支持向量机( linear support vector machine in linearly separable case )、线性支持向量机( linear support vector machine)及非线性支持向量机(non-linear support vector machine)。简单模型是复杂模型的基础,也是复杂模型的特殊情况。当训练数据线性可分时,通过硬间隔最大化( hard margin maximization),学习一个线性的分类器,即线性可分支持向量机,又称为硬间隔支持向量机;当训练数据近似线性可分时,通过软间隔最大化( soft margin maximization),也学习一个线性的分类器,即线性支持向量机,又称为软间隔支持向量机;当训练数据线性不可分时,通过使用核技巧(kemel trick)及软间隔最大化,学习非线性支持向量机。

当输入空间为欧氏空间或离散集合、特征空间为希尔伯特空间时,核函数(kernel function)表示将输入从输入空间映射到特征空间得到的特征向量之间的内积。通过使用核函数可以学习非线性支持向量机,等价于隐式地在高维的特征空间中学习线性支持向量机。这样的方法称为核技巧。核方法( kernel method)是比支持向量机更为一般的机器学习方法。

Cortes与Vapnik提出线性支持向童机,Boser、Guyon与Vapnik又引入核技巧,提出非线性支持向量机。

本章按照上述思路介绍3类支持向量机、核函数及一种快速学习算法——序列最小最优化算法(SMO)。

参考资料

  • 《统计学习方法》李航

本章的结构和大部分内容均参考此书对应章节。

以下待仔细研究:

待看

这份材料从前几节讲的logistic回归出发,引出了SVM,既揭示了模型间的联系,也让人觉得过渡更自然。

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正则化可能会用到

这属于项目实践部分,以后有时间了再写吧

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线性可分支持向量机与硬间隔最大化
线性支持向量机与软间隔最大化
非线性支持向量机与核函数
序列最小最优化算法SMO
SVM总结
支持向量机通俗导论(理解SVM的三层境界)
支持向量机SVM(一)
攀登传统机器学习的珠峰-SVM (上)
理解SVM的核函数和参数
规则化和不可分情况处理(Regularization and the non-separable case)
【分类战车SVM】附录:用Python做SVM模型