支持向量机(SVM)原理及应用概述
简述支持向量机的原理与应用范围
简述支持向量机的原理与应用范围
支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常见的监督学习算法,主要用于分类和回归问题。
它在机器学习领域有着广泛的应用。
原理:
支持向量机的核心思想是找到一个最优的超平面,将不同类别的样本点尽可能地分开。
其基本原理可以概括为以下几个步骤:
1.将样本点映射到高维空间中,使得样本点在新的空间中能够线性可分。
2.在新的空间中找到一个最优的超平面,使得离该超平面最近的样本点到该
超平面的距离最大化。
3.根据最优的超平面进行分类或回归预测。
应用范围:
支持向量机广泛应用于以下领域:
•文本分类:支持向量机可以根据文本的特征将其分类为不同的类别,常用于垃圾邮件过滤、情感分析等任务。
•图像识别:支持向量机可以通过学习图像的特征,实现图像的分类和识别,常用于人脸识别、物体识别等任务。
•生物信息学:支持向量机可以用于基因表达数据的分类和预测,帮助研究人员理解基因功能和疾病机制。
•金融预测:支持向量机可以根据历史数据对股票价格、汇率等进行预测,用于金融市场的决策和交易。
•异常检测:支持向量机可以通过学习正常样本的特征,检测异常样本,常用于网络入侵检测、信用卡欺诈检测等场景。
综上所述,支持向量机是一种强大的机器学习算法,其原理简单而有效,应用范围广泛。
通过合理选择核函数和参数调优,支持向量机能够获得较好的分类和回归性能。
(完整版)支持向量机(SVM)原理及应用概述
支持向量机(SVM )原理及应用一、SVM 的产生与发展自1995年Vapnik(瓦普尼克)在统计学习理论的基础上提出SVM 作为模式识别的新方法之后,SVM 一直倍受关注。
同年,Vapnik 和Cortes 提出软间隔(soft margin)SVM ,通过引进松弛变量i ξ度量数据i x 的误分类(分类出现错误时i ξ大于0),同时在目标函数中增加一个分量用来惩罚非零松弛变量(即代价函数),SVM 的寻优过程即是大的分隔间距和小的误差补偿之间的平衡过程;1996年,Vapnik 等人又提出支持向量回归 (Support Vector Regression ,SVR)的方法用于解决拟合问题。
SVR 同SVM 的出发点都是寻找最优超平面(注:一维空间为点;二维空间为线;三维空间为面;高维空间为超平面。
),但SVR 的目的不是找到两种数据的分割平面,而是找到能准确预测数据分布的平面,两者最终都转换为最优化问题的求解;1998年,Weston 等人根据SVM 原理提出了用于解决多类分类的SVM 方法(Multi-Class Support Vector Machines ,Multi-SVM),通过将多类分类转化成二类分类,将SVM 应用于多分类问题的判断:此外,在SVM 算法的基本框架下,研究者针对不同的方面提出了很多相关的改进算法。
例如,Suykens 提出的最小二乘支持向量机 (Least Square Support Vector Machine ,LS —SVM)算法,Joachims 等人提出的SVM-1ight ,张学工提出的中心支持向量机 (Central Support Vector Machine ,CSVM),Scholkoph 和Smola 基于二次规划提出的v-SVM 等。
此后,台湾大学林智仁(Lin Chih-Jen)教授等对SVM 的典型应用进行总结,并设计开发出较为完善的SVM 工具包,也就是LIBSVM(A Library for Support Vector Machines)。
支持向量机算法与应用
支持向量机算法与应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种很常用的分类算法,它在分类和回归问题中表现出极高的性能,被广泛应用于机器学习和数据挖掘中。
本文将介绍支持向量机的基本概念、算法原理和应用场景。
一、基本概念1. SVM分类器SVM分类器是一种基于二分类的监督学习算法。
其主要原理是利用数据集进行训练,通过对数据的分析来建立一个模型,并用此模型来对新样本进行分类。
2. 超平面在SVM中,超平面是指将一个n维空间划分为两个部分的一个n-1维的平面。
在二维空间中,超平面就是一条直线。
在多维空间中,由于难以想象,所以通常使用非常高维度的空间来表示超平面。
3. 分类边界在SVM中,分类边界是指位于超平面两侧的两个边界。
这两个边界是可以调节的,可以根据数据点的分布来设置。
分类边界的目标是使位于不同分类的数据点最大化间隔,并尽可能地避免分类错误。
4. 支持向量在SVM中,支持向量是指与分类边界最接近的那些点。
这些点是分类边界的构成要素,也是构建分类器的关键。
二、算法原理支持向量机的核心思想是通过最大化分类边界的间隔来实现分类。
具体来说,原始的线性可分SVM问题可以表述为:在n维空间中,找到一个超平面,将不同类别的点尽可能分开。
这个超平面可以表示如下:w·x+b=0其中,w表示超平面的法向量,x表示数据点,b表示平面的截距。
当两类点都被正确分类时,超平面的分类间隔为2/‖w‖。
在这种情况下,数据点的分类可以表示为:y(w·x+b)>0其中y表示数据点的类别,+1或-1。
当数据集不能被完全分开时,就需要使用软间隔。
软间隔允许一些数据点被错误分类,并对公式进行修改。
具体来说,我们添加一个松弛变量ξi,使得y(w·x+b)≥1-ξi。
此时分类器的目标就是最小化误差的总和:min ||w||²/2+C∑ξis.t. y(w·x+b)≥1-ξi其中C是超参数,我们可以通过交叉验证等方法来确定它的值。
支持向量机简介与基本原理
支持向量机简介与基本原理支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法,被广泛应用于模式识别、数据分类以及回归分析等领域。
其独特的优势在于可以有效地处理高维数据和非线性问题。
本文将介绍支持向量机的基本原理和应用。
一、支持向量机的基本原理支持向量机的基本思想是通过寻找一个最优超平面,将不同类别的数据点分隔开来。
这个超平面可以是线性的,也可以是非线性的。
在寻找最优超平面的过程中,支持向量机依赖于一些特殊的数据点,称为支持向量。
支持向量是离超平面最近的数据点,它们对于确定超平面的位置和方向起着决定性的作用。
支持向量机的目标是找到一个超平面,使得离它最近的支持向量到该超平面的距离最大化。
这个距离被称为间隔(margin),最大化间隔可以使得分类器更具鲁棒性,对新的未知数据具有更好的泛化能力。
支持向量机的求解过程可以转化为一个凸优化问题,通过求解对偶问题可以得到最优解。
二、支持向量机的核函数在实际应用中,很多问题并不是线性可分的,此时需要使用非线性的超平面进行分类。
为了解决这个问题,支持向量机引入了核函数的概念。
核函数可以将低维的非线性问题映射到高维空间中,使得原本线性不可分的问题变得线性可分。
常用的核函数有线性核函数、多项式核函数、高斯核函数等。
线性核函数适用于线性可分问题,多项式核函数可以处理一些简单的非线性问题,而高斯核函数则适用于复杂的非线性问题。
选择合适的核函数可以提高支持向量机的分类性能。
三、支持向量机的应用支持向量机在实际应用中有着广泛的应用。
在图像识别领域,支持向量机可以用于人脸识别、物体检测等任务。
在生物信息学领域,支持向量机可以用于蛋白质分类、基因识别等任务。
在金融领域,支持向量机可以用于股票市场预测、信用评估等任务。
此外,支持向量机还可以用于文本分类、情感分析、异常检测等领域。
由于其强大的分类性能和泛化能力,支持向量机成为了机器学习领域中的重要算法之一。
支持向量机算法的原理和应用
支持向量机算法的原理和应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种基于统计学习理论的机器学习算法,它可以在数据集中找到一个最优超平面,将不同类别的样本分割开来。
在分类问题中,SVM通过构建一个超平面来对不同类别的样本进行分类;在回归问题中,SVM可以用来拟合非线性关系的数据。
SVM的核心思想是最大化间隔,即找到一个能够将不同类别的样本分隔开的超平面,使得两侧最近的样本点到超平面的距离最大。
这些最近的样本点被称为支持向量,它们决定了最终划分超平面的位置。
SVM的基本原理可以分为以下几个步骤:1.数据准备:首先需要对数据进行预处理,包括数据清洗、归一化、特征提取等。
2.特征选择:选择与分类问题相关的特征。
3.模型构建:构建SVM模型,选择适当的核函数、设置参数。
4.模型训练:使用已标记的训练样本进行模型训练,找到最佳的超平面。
5.模型预测:用训练好的模型对新样本进行预测,即将新样本进行分类。
SVM算法的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1.二分类问题:SVM在二分类问题中表现出色,特别适用于具有较大类别间距离且样本数目较少的情况。
例如,在垃圾邮件分类中,SVM可以将垃圾邮件和正常邮件进行有效地区分。
2.多分类问题:通过将多个二分类器组合起来,SVM可以用于解决多分类问题。
例如,在手写数字识别中,可以使用SVM对不同的数字进行分类。
3.异常检测:SVM可以用于异常检测,通过将异常样本与正常样本分开。
例如,在网络入侵检测中,SVM可以帮助识别潜在的入侵行为。
4.文本分类:SVM在文本分类问题中也有广泛的应用。
例如,在垃圾短信识别中,可以使用SVM对短信进行分类。
5.图像识别:SVM在图像识别问题中有很好的表现。
例如,在人脸识别中,可以使用SVM对不同人脸进行分类。
除了以上几个应用领域,SVM还可以应用于生物信息学、计算机视觉、自然语言处理等问题的解决。
尽管SVM算法在许多问题中都表现出色,但也存在一些限制。
支持向量机算法和应用
支持向量机算法和应用支持向量机(SVM)是一种非常具有优势的机器学习算法,可用于分类和回归任务。
它使用一种称为“核技巧”的方法将数据映射到高维空间,并在这些空间中查找超平面,以将数据集分为两类。
SVM算法已经在许多实际应用中成功应用,包括图像识别、文本分类、金融预测和医学诊断等领域。
SVM算法的原理支持向量机算法的基本原理是将数据点映射到高维空间中,然后找到一个超平面来区分它们。
超平面是一个n维空间(其中n表示特征维数)中的线性分隔面,可以将其视为一个二分类器。
在二维空间中,超平面是一条直线,可用于将两组数据分开。
但是,许多数据集不是线性可分的,这意味着无法在特征空间中找到一个超平面,以将数据集分成两类。
在这种情况下,SVM使用核技巧将数据映射到高维空间中,更准确地找到一个超平面。
SVM的支持向量是指离超平面最近的数据点。
它们在算法中发挥着重要的作用,因为它们可以确定超平面的位置。
支持向量机算法使用这些支持向量来最大化超平面和每个类之间的距离,从而实现最佳分类。
SVM算法的应用支持向量机算法已广泛应用于各个领域,以下是其中一些成功的案例。
1. 图像识别SVM算法在图像识别中独树一帜,因为它能够处理高维数据。
图像可以表示为像素点的向量,而每个像素点都可以表示为颜色或灰度值。
这些像素值可以用于训练SVM,从而识别不同的物体。
例如,支持向量机算法可以用于检测医学图像中的病变和肿瘤,并对其进行分类。
SVM也可以识别CAD图像中的零件,并将其分为不同的类别。
2. 文本分类支持向量机算法还可以用于文本分类。
它能够学习不同文本的特征,并在其文本分类时使用这些特征。
例如,当使用SVM将电子邮件分类为垃圾邮件或非垃圾邮件时,SVM算法会查找特定单词或短语,并将垃圾邮件与非垃圾邮件区分开来。
SVM也可以用于文本情感分析,例如,对于Twitter数据进行分析,判断用户发言是否为正面或负面情感。
在金融领域,SVM的应用范围也很广,可以帮助预测某家公司的股票是否值得购买。
SVM算法原理及应用
SVM算法原理及应用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种监督学习算法,属于分类算法的一种。
SVM的主要思想是找到一个可以将不同类别的数据集分开的最优超平面(Optimal Hyperplane)。
本文将从SVM的基本原理、优缺点以及应用案例等方面进行讲解。
一、SVM的基本原理SVN算法的基本原理是基于统计学习理论和结构风险最小化思想所产生的。
它的基本思想是通过求解最优化问题,构造一个能够正确划分样本并且泛化能力强的分离超平面,使得该分离超平面与支持向量之间的间隔最大,最大间隔超平面。
具体而言,SVM将样本映射到高维特征空间中,在该空间中构造一个超平面。
SVM分类器的目标就是在高维特征空间中找到一个最优的超平面,使得训练数据集的所有样本都被正确分类,并且在新数据上具有良好的泛化能力。
二、SVM的优缺点1. 优点(1)处理高维数据的能力。
可以应对高维数据的分类问题;(2)泛化能力强。
通过控制间隔的大小,可以使得该超平面更加鲁棒,从而避免过拟合;(3)准确度高。
相较于其他分类器如KNN和决策树,其准确度更高;(4)可处理非线性问题。
通过核函数的使用,可以将数据映射到高维空间,从而可以线性可分。
2. 缺点(1)数据量较大时,其训练时间会较长,需要较高的计算资源;(2)对噪声敏感。
如果训练数据中存在噪声,很容易出现过拟合现象。
三、SVM的应用案例SVM由于其准确度高、泛化能力强等特点,在许多领域都有广泛的应用。
1. 文本分类SVM可以将文本映射到高维空间中,从而可以使用SVM对文本进行分类。
如在智能客服领域,可以使用SVM将用户的问题自动分类,从而提高客户服务的效率。
2. 图像识别SVM也可以被用于图像分类和识别。
由于SVM的鲁棒性强,可以应对样本数较小、数据呈现不平衡的情况。
3. 生物信息学SVM也被广泛用于生物信息学领域中,如预测蛋白质二级结构、酶的功能分类等。
四、总结SVM算法是一种用于分类和回归的强有力工具。
支持向量机原理及应用
支持向量机原理及应用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是机器学习中一种强大的分类和回归方法。
它的原理是通过将数据映射到高维空间中,找到一个最优的超平面来实现分类或回归任务。
SVM在许多领域都有广泛的应用,例如图像分类、文本分类、生物信息学和金融等。
SVM的核心思想是找到一个能够最大化分类边界的超平面。
超平面是一个能够将分类样本分开的线性空间。
SVM通过将输入样本映射到高维空间中,使得线性可分问题变为了线性可分的问题。
在高维空间中,SVM选择一个能够最大化样本间距的超平面,这就是SVM的原理之一SVM的另一个重要原理是核技巧。
在非线性可分问题中,SVM使用核函数将数据映射到高维空间中,通过在高维空间中找到一个超平面来实现分类。
核函数可以将原始空间中的非线性问题转化为高维空间中的线性问题,从而大大提高了SVM的分类准确率。
SVM的应用非常广泛,其中最经典的应用之一是图像分类。
图像分类是指根据图像的内容将其归入特定的类别。
SVM可以利用其强大的分类能力来将图像分为属于不同类别的准确性高。
在图像分类中,SVM通常使用特征向量作为输入来训练模型,然后使用该模型将新的图像分类为预定义的类别。
SVM在文本分类中也有广泛的应用。
文本分类是指将文本归类为不同的类别,例如将电子邮件分类为垃圾邮件或非垃圾邮件。
SVM可以利用其在高维空间中找到超平面的能力,找出文字特征与类别之间的关系,从而实现文本分类。
SVM在文本分类中的应用有助于提高准确性和效率,特别是在大规模数据集上。
此外,SVM还在生物信息学中发挥重要作用。
生物信息学包括生物学、计算机科学和统计学等领域,用于研究和解释生物学数据。
SVM可以用于分析和预测生物学数据,如基因表达数据和蛋白质序列。
SVM在生物信息学中的应用有助于揭示生物学的内在规律,提高疾病诊断和治疗方法的准确性。
此外,SVM还被广泛应用于金融领域。
金融领域需要对股票市场、外汇市场和其他金融市场进行预测和分析。
SVM算法与应用
SVM算法与应用SVM(Support Vector Machine)即支持向量机,是一种强大且常用的机器学习算法。
它最初是由Vapnik等人于20世纪90年代提出的,并在之后得到了广泛的研究和应用。
SVM算法在分类和回归问题上表现出色,尤其在高维空间下的模式识别任务上效果更佳。
本文将介绍SVM算法的原理、方法和应用。
一、SVM原理SVM算法基于统计学理论和结构风险最小化原则,通过在数据中找到一个最优的超平面,来进行二分类或多分类。
其基本原理可以简单概括为以下几点:1.最大间隔分类:SVM的目标是找到一个最优的超平面,使得不同类别的训练样本之间的最小间隔最大化。
最大间隔意味着最大程度地避免了分类错误,提高了模型的鲁棒性和泛化能力。
2.支持向量:SVM通过选择一些关键的训练样本作为支持向量。
这些样本位于间隔边界上,它们决定了最优超平面的位置。
3.核函数:SVM通过核函数将数据从原始空间映射到高维特征空间,从而解决了原始空间线性不可分的问题。
常用的核函数有线性核、多项式核和高斯核等。
4.对偶问题和拉格朗日乘子:SVM的优化问题可以转化为对偶问题,并通过求解对偶问题的拉格朗日乘子来得到最优解。
二、SVM方法SVM算法主要包括以下几个步骤:1.数据预处理:对数据集进行标准化和归一化处理,以便更好地满足SVM的假设条件。
2.特征选择和特征转换:根据任务需求选择合适的特征,并利用线性或非线性的方式将数据映射到高维特征空间。
3.模型训练:通过训练数据集,使用SVM算法确定最优的超平面和支持向量。
4.模型评估和调优:使用测试数据集评估模型的性能,并通过调整超参数和核函数选择等方式来改善模型的效果。
三、SVM应用SVM算法在分类和回归问题上被广泛应用。
以下是部分常见的应用场景:1.文本分类:SVM算法可以用于将文本进行分类,例如将新闻文章分为体育、政治、娱乐等类别。
2.人脸识别:SVM在人脸识别领域的表现出色,能够快速准确地将人脸图像与已知的人脸进行匹配。
支持向量机的算法与应用
支持向量机的算法与应用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种监督学习算法,可以用于分类和回归问题。
由于其卓越的泛化性能和解决高维数据集问题的能力,SVM被广泛应用于图像识别、自然语言处理、生物信息学、财经分析等领域。
一、基本原理SVM的核心思想是在高维空间构建超平面,将不同类别的样本分开。
对于线性可分的数据集,SVM的目标是找到一个超平面,使得正样本与负样本之间的距离最大化,即最大化支持向量到超平面的距离(也称为间隔)。
这个距离可以表示为SVM的决策函数: $$ f(x) = w^T x + b $$其中,$w$是权重向量,$b$是偏置项,$x$是输入向量。
对于正样本,$f(x)>0$,对于负样本,$f(x)<0$。
如果$f(x)=0$,则数据点位于超平面上。
为了避免过拟合,SVM还采用正则化技术。
正则化约束权重向量趋近于0,使得决策函数更加稳健。
对于非线性可分的数据集,SVM采用核函数(kernal function)将样本映射至高维空间,从而在高维空间构建超平面。
常用的核函数有线性核、多项式核、高斯核等。
二、算法实现SVM的实现可以使用多种优化算法,如序列最小优化(Sequential Minimal Optimization,SMO)算法、梯度下降法、牛顿法等。
其中,SMO算法是最常用的一种算法。
其基本思想是每次选取两个样本来更新权重向量和偏置项,直到收敛为止。
使用Python实现SVM,可以使用Scikit-Learn库中的SVM模块。
以下是一个简单的SVM分类器示例:```from sklearn import datasetsfrom sklearn.model_selection import train_test_splitfrom sklearn.svm import SVC# 加载iris数据集iris = datasets.load_iris()X = iris.data[:, :2] # 只取前两个特征y = iris.target# 划分数据集X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3) # 创建SVM分类器clf = SVC(kernel='linear', C=1.0)clf.fit(X_train, y_train)# 测试分类器acc = clf.score(X_test, y_test)print("准确率:", acc)```三、应用案例SVM的应用十分广泛,以下是其中的几个案例:1. 图像分类SVM可以用于图像分类,例如人脸识别、车辆检测等。
简述向量机的基本原理及应用
简述向量机的基本原理及应用一、向量机的基本原理向量机(Support Vector Machine,简称SVM)是一种非常流行且强大的机器学习算法,广泛应用于分类和回归问题。
它基于统计学习理论中的结构风险最小化原则,通过最大化分类间隔来进行分类。
1. 支持向量机的概念在支持向量机中,将数据点看作特征空间(高维空间)中的点,将向量看作特征空间中的向量。
支持向量机通过划分特征空间,找到一个超平面(决策边界),将不同类别的数据点分开。
2. 线性可分支持向量机当数据点能够被一个超平面完全分离的时候,称为线性可分。
线性可分支持向量机的目标是找到一个最佳的超平面,使得正负样本点到该超平面的距离最大。
这个最佳的超平面称为最优划分超平面。
3. 线性不可分支持向量机在实际应用中,数据点往往不是完全线性可分的。
对于线性不可分的情况,可以使用核函数(Kernel Function)将低维非线性可分问题映射到高维空间,从而实现线性划分的目的。
二、向量机的应用支持向量机作为经典的机器学习算法,在许多领域得到了广泛的应用。
1. 图像分类支持向量机在图像分类中具有良好的性能。
通过将图像数据表示为高维向量,将其映射到特征空间中,支持向量机可以对图像进行分类,例如人脸识别和手写体数字识别。
2. 文本分类支持向量机在文本分类中也具有很高的准确率。
通过将文本数据表示为向量空间模型(Vector Space Model),将其映射到特征空间中,支持向量机可以对文本进行分类,例如垃圾邮件过滤和情感分析。
3. 金融预测支持向量机在金融预测中有广泛的应用。
对于股票市场、外汇市场和期权市场等金融市场的预测,支持向量机可以通过对历史数据的学习,预测未来的价格趋势,帮助投资者做出决策。
4. 生物信息学支持向量机在生物信息学中也得到了广泛的应用。
通过对基因序列等生物数据的分析,支持向量机可以对蛋白质结构、基因功能和突变预测等问题进行分类和预测,帮助科研人员进行生物信息学研究。
支持向量机算法的原理和应用
支持向量机算法的原理和应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种基于统计学习的二分类模型。
其原理基于在数据集中寻找一个最优的超平面,将不同类别的样本分隔开。
SVM通过最大化两个类之间的间隔来实现模型的高鲁棒性。
SVM的核心思想是将样本映射到高维空间,使得样本在此空间中线性可分。
超平面在这个高维空间中变为一个超平面或者一个超曲面。
SVM希望找到一个能够最大化两个类之间间隔的超平面,从而使得分类界限更具有鲁棒性。
支持向量机的关键在于找到支持向量,即距离超平面最近的样本点,这些样本点为决策边界的构造提供了重要的参考。
SVM可以通过线性核函数进行线性分类,也可以通过非线性核函数进行非线性分类。
常见的核函数包括多项式核函数和高斯核函数。
多项式核函数可以将样本映射到更高维的空间,从而实现非线性分类。
高斯核函数则通过计算样本与支持向量之间的相似度,将数据映射到无穷维空间中。
SVM在实际应用中取得了广泛的成功。
其主要应用领域包括文本分类、图像识别、生物信息学和金融预测等。
在文本分类中,SVM可以通过文本特征向量的表示,实现对文本进行分类。
在图像识别中,SVM可以处理图像数据的特征提取和分类。
在生物信息学中,SVM可以对基因和蛋白质序列进行分类和预测。
在金融领域中,SVM可以应用于股票市场的预测和风险评估。
SVM具有以下几个优势:第一,SVM可以在高维空间中工作,使得非线性问题也能够被解决。
第二,SVM可以有效地处理较小的训练样本集。
第三,SVM可以通过引入核函数,对样本进行非线性变换,从而增加模型的灵活性。
第四,SVM可以通过调整超参数来适应不同的数据分布。
然而,SVM也存在一些限制。
首先,对于大规模数据集和高维数据,SVM的训练时间较长。
其次,选择合适的核函数和调整超参数需要经验和专业知识。
最后,当类别之间存在重叠或者包含噪音数据时,SVM的性能可能下降。
总结来说,支持向量机是一种强大的分类算法,能够在高维空间中处理线性和非线性问题。
支持向量机(SVM)原理及
支持向量机(SVM)原理及应用概述支持向量机(SVM )原理及应用一、SVM 的产生与发展自1995年Vapnik(瓦普尼克)在统计学习理论的基础上提出SVM 作为模式识别的新方法之后,SVM 一直倍受关注。
同年,Vapnik 和Cortes 提出软间隔(soft margin)SVM ,通过引进松弛变量i ξ度量数据i x 的误分类(分类出现错误时i ξ大于0),同时在目标函数中增加一个分量用来惩罚非零松弛变量(即代价函数),SVM 的寻优过程即是大的分隔间距和小的误差补偿之间的平衡过程;1996年,Vapnik 等人又提出支持向量回归 (Support Vector Regression ,SVR)的方法用于解决拟合问题。
SVR 同SVM 的出发点都是寻找最优超平面(注:一维空间为点;二维空间为线;三维空间为面;高维空间为超平面。
),但SVR 的目的不是找到两种数据的分割平面,而是找到能准确预测数据分布的平面,两者最终都转换为最优化问题的求解;1998年,Weston 等人根据SVM 原理提出了用于解决多类分类的SVM 方法(Multi-Class Support Vector Machines ,Multi-SVM),通过将多类分类转化成二类分类,将SVM 应用于多分类问题的判断:此外,在SVM 算法的基本框架下,研究者针对不同的方面提出了很多相关的改进算法。
例如,Suykens 提出的最小二乘支持向量机 (Least Square Support Vector Machine ,LS —SVM)算法,Joachims 等人提出的SVM-1ight ,张学工提出的中心支持向量机 (Central Support Vector Machine ,CSVM),Scholkoph 和Smola 基于二次规划提出的v-SVM 等。
此后,台湾大学林智仁(Lin Chih-Jen)教授等对SVM 的典型应用进行总结,并设计开发出较为完善的SVM 工具包,也就是LIBSVM(A Library for Support Vector Machines)。
请简述 SVM(支持向量机)的原理以及如何处理非线性问题。
请简述 SVM(支持向量机)的原理以及如何处理非线性问题。
支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法,常用于分类和回归问题。
它的原理是基于统计学习理论和结构风险最小化原则,通过寻找最优超平面来实现分类。
SVM在处理非线性问题时,可以通过核函数的引入来将数据映射到高维空间,从而实现非线性分类。
一、SVM原理支持向量机是一种二分类模型,它的基本思想是在特征空间中找到一个超平面来将不同类别的样本分开。
具体而言,SVM通过寻找一个最优超平面来最大化样本间的间隔,并将样本分为两个不同类别。
1.1 线性可分情况在特征空间中,假设有两个不同类别的样本点,并且这两个类别可以被一个超平面完全分开。
这时候我们可以找到无数个满足条件的超平面,但我们要寻找具有最大间隔(Margin)的超平面。
Margin是指离超平面最近的训练样本点到该超平面之间距离之和。
我们要选择具有最大Margin值(即支持向量)对应的决策函数作为我们模型中使用。
1.2 线性不可分情况在实际问题中,很多情况下样本不是线性可分的,这时候我们需要引入松弛变量(Slack Variable)来处理这种情况。
松弛变量允许样本点处于超平面错误的一侧,通过引入惩罚项来平衡Margin和错误分类的数量。
通过引入松弛变量,我们可以将线性不可分问题转化为线性可分问题。
同时,为了防止过拟合现象的发生,我们可以在目标函数中加入正则化项。
1.3 目标函数在SVM中,目标函数是一个凸二次规划问题。
我们需要最小化目标函数,并找到最优解。
二、处理非线性问题SVM最初是用于处理线性可分或近似线性可分的数据集。
然而,在实际应用中,很多数据集是非线性的。
为了解决这个问题,SVM引入了核函数(Kernel Function)。
核函数可以将数据从低维空间映射到高维空间,在高维空间中找到一个超平面来实现非线性分类。
通过核技巧(Kernel Trick),SVM 可以在低维空间中计算高维空间中样本点之间的内积。
支持向量机简介及原理解析
支持向量机简介及原理解析支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法,广泛应用于分类和回归问题。
它的原理基于统计学习理论和结构风险最小化原则,具有较强的泛化能力和鲁棒性。
本文将介绍SVM的基本概念、原理以及其在实际应用中的优势。
一、SVM的基本概念SVM是一种监督学习算法,其目标是通过构建一个最优的超平面来实现数据的分类。
在二分类问题中,SVM将数据点分为两个类别,并尽量使得两个类别之间的间隔最大化。
这个超平面被称为“决策边界”,而距离决策边界最近的样本点被称为“支持向量”。
二、SVM的原理SVM的原理可以分为线性可分和线性不可分两种情况。
对于线性可分的情况,SVM通过构建一个最优的超平面来实现分类。
最优的超平面是使得两个类别之间的间隔最大化的超平面,可以通过最大化间隔的优化问题来求解。
对于线性不可分的情况,SVM引入了“松弛变量”和“软间隔”概念。
松弛变量允许一些样本点出现在错误的一侧,软间隔则允许一定程度的分类错误。
这样可以在保持间隔最大化的同时,允许一些噪声和异常点的存在。
三、SVM的优势SVM具有以下几个优势:1. 高效性:SVM在处理高维数据和大规模数据时表现出色。
由于SVM只依赖于支持向量,而不是整个数据集,因此可以减少计算量和内存消耗。
2. 泛化能力:SVM通过最大化间隔来寻找最优的决策边界,具有较强的泛化能力。
这意味着SVM可以很好地处理未见过的数据,并具有较低的过拟合风险。
3. 鲁棒性:SVM对于噪声和异常点具有较好的鲁棒性。
通过引入松弛变量和软间隔,SVM可以容忍一定程度的分类错误,从而提高了模型的鲁棒性。
4. 可解释性:SVM的决策边界是由支持向量决定的,这些支持向量可以提供关于数据分布的重要信息。
因此,SVM具有较好的可解释性,可以帮助我们理解数据背后的规律。
四、SVM的应用SVM广泛应用于分类和回归问题,包括图像识别、文本分类、生物信息学等领域。
支持向量机算法原理与应用
支持向量机算法原理与应用支持向量机算法(Support Vector Machine, SVM)是机器学习领域中一种非常重要的算法。
SVM的原理和应用十分广泛,不仅被用于分类问题,还被用于回归、异常检测等方面。
本文将介绍SVM的原理和应用,并对它的一些变体进行讨论。
1. SVM的原理SVM的基本思想是通过寻找一个最优的超平面,将不同类别的数据分开。
这个最优的超平面是使得不同类别之间的间隔最大的超平面。
在二分类问题中,可以表示为:$$\boldsymbol{w} \cdot \boldsymbol{x} + b = 0$$其中,$\boldsymbol{w}$是法向量,$\boldsymbol{x}$是数据点,$b$是截距。
分别表示了超平面的方向、数据点和距离。
SVM训练的过程可以用拉格朗日乘数法进行求解,即将超平面分割成若干的小块,然后求出每个小块到超平面的距离。
这个最优的超平面是将不同类别之间的间隔最大化的超平面。
对于某些不能直接用超平面进行分割的数据,可以将其映射到高维空间中,从而将其转化为可分割的数据。
这种方法被称为核方法,常用的核函数有线性核、多项式核、高斯核等。
2. SVM的应用2.1 SVM的分类问题SVM广泛应用于分类问题中。
在学习的过程中,SVM要求确定最优分类面,包括分类面的形状和位置。
这个训练的过程被称为支持向量机(SVMs)。
对于一个简单的二分类问题,可以使用以下的公式:$$h(x) = \begin{cases}+1 & \text{if } \boldsymbol{w} \cdot \boldsymbol{x} + b \geq 0 \\-1 & \text{if } \boldsymbol{w} \cdot \boldsymbol{x} + b < 0 \\\end{cases}$$其中,$\boldsymbol{w}$和$b$是SVM的模型参数。
机器学习中的支持向量机算法
机器学习中的支持向量机算法随着人工智能技术的不断发展,机器学习作为其中重要的分支正在受到越来越多的关注。
而在机器学习算法中,支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法是一种常用且具有广泛应用的分类器。
本文将介绍支持向量机算法的原理、优缺点以及应用场景。
一、支持向量机算法的原理支持向量机(SVM)算法最早由Cortes和Vapnik于1995年提出,其基本思想是在样本空间中找到最优的超平面,使得该超平面能够将不同类别的样本分开,并且这个超平面能够最大限度地将不同类别的样本分开,并且不会过拟合。
在支持向量机算法中,一个超平面可以被表示为wx+b=0,其中w是法线矢量,b是偏置常数。
对于一个给定的训练数据集,SVM算法的目标就是必须找到一个超平面使得最小化分类误差的同时也使得超平面与正负样本之间的间隔最大化。
具体来说,一个最优的超平面应该满足两个条件:首先,它离正负样本分类的距离应该尽可能大;其次,任何一个样本到该超平面的距离都要大于等于某个值。
为了比较方便地对样本分类,可以引入核函数的概念将样本映射到高维空间中,这样就可以应用线性分类器将样本进行分类了。
1. 优点:(1)支持向量机算法能够高效地处理高维度数据集,对于数据集中有大量特征的问题,SVM算法可以采用核函数的方法将数据转化到高维空间。
(2)支持向量机算法对于噪声的容忍度较高。
SVM算法在训练样本出现噪声的情况下也可以进行有效的分类。
(3)支持向量机算法具有较高的精度和泛化能力,对于一般线性不可分问题都能得到比较好的解决。
(4)支持向量机算法的训练和预测速度相对较快。
2. 缺点:(1)支持向量机算法对于大规模训练数据的处理能力较弱,面对大规模数据集时可能出现计算时间和内存占用过大的问题。
(2)对于数据中的缺失值或异常点,SVM算法无法很好地处理。
(3)支持向量机算法对参数的选择比较敏感,需要进行一个较为复杂的选择过程。
SVM原理及应用举例
SVM原理及应用举例SVM(Support Vector Machine),支持向量机,是一种常见的机器学习算法,用于二分类和多分类问题。
SVM基于统计学习理论中的结构风险最小化原则,通过寻求最优的超平面来划分不同类别的样本,从而实现分类任务。
在本文中,我们将介绍SVM的原理以及一些应用实例。
SVM的原理:SVM的核心思想是通过在特征空间中找到一个最优超平面来划分两类样本。
最优超平面是指到每个类别样本最近的样本之间的间隔最大。
SVM的学习问题可以转化为一个凸优化问题,通过求解支持向量和分类超平面的参数,得到最优解。
SVM的核函数:SVM引入了核函数的概念,它允许在低维特征空间中计算高维特征空间中的内积,从而将数据从低维映射到高维。
核函数的选择通常基于特征空间的性质和数据集的特点,常用的核函数有线性核函数、多项式核函数和高斯核函数等。
SVM的应用举例:1.文本分类:SVM在文本分类任务中表现出色。
以垃圾邮件过滤为例,可以把每一封邮件表示为一个特征向量,包含词频、词汇等信息。
通过训练一个SVM模型,可以将垃圾邮件和正常邮件进行有效地分类。
2.图像识别:SVM也广泛应用于图像识别领域。
以人脸识别为例,可以将每个人的面部图像表示为特征向量,通过训练一个SVM模型,可以从大量的图像中准确地识别出人脸。
3.生物信息学:SVM在生物信息学中也有广泛的应用。
例如,可以使用SVM来预测蛋白质的二级结构,即螺旋、折叠和无规则结构等。
通过将蛋白质的氨基酸序列转化为特征向量,可以训练一个SVM模型来进行结构预测。
4.金融风险评估:SVM也可以用于金融领域中的风险评估。
例如,在信用评级中,可以使用SVM来根据申请人的个人信息和财务状况,预测其违约概率,从而评估其信用风险。
5.垃圾短信过滤:SVM可以用于垃圾短信过滤任务。
通过将短信转化为特征向量,比如词频、词汇特征等,可以训练一个SVM模型,将垃圾短信和正常短信进行分类,提升用户体验。
支持向量机算法的原理和应用
支持向量机算法的原理和应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种常见的机器学习算法,用于二分类和多分类问题。
它的原理基于统计学习理论和结构风险最小化原则,通过寻找一个最优的超平面来将数据集分隔开。
SVM的基本原理如下:1.数据预处理:将数据集进行归一化或标准化处理,以确保数据的均衡分布。
2.建模:将数据集分为两个类别,构建一个最优超平面,并找出能够最大程度将两个类别分开的决策边界。
3.分类:使用训练好的模型对新的数据进行分类,根据其特征将其分配到相应的类别。
在构建最优超平面时,SVM需要找到一个具有最大边际(margin)的超平面,使得数据点离该超平面的距离最远。
这个超平面被称为“判定边界”。
相关术语包括:支持向量,即距离判定边界最近的数据点;超平面,即用于将数据点分割的线性决策边界;边际,即超平面与支持向量之间的距离。
1.高准确性:在处理训练样本和测试样本时,SVM可以达到较高的准确性。
2.适用于高维数据:SVM通过特征空间的转换,将原本线性不可分的问题转化为线性可分问题,适用于高维数据的分类和回归。
3.泛化能力强:SVM通过最大化边际的概念进行分类,因此在对新样本进行分类时,具有较好的泛化能力。
1.文本和情感分析:SVM可以用于对文本进行情感分类、命名实体识别、文本摘要等任务。
2.图像识别:SVM可用于物体识别、人脸识别、手写数字识别等图像分类问题。
3.生物信息学:SVM可用于预测蛋白质结构、基因功能注释、药物分子分类等领域。
4.金融风险评估:SVM可以用于识别信用卡欺诈、预测股票市场走势、客户分群等金融领域的问题。
5.医学诊断:SVM可用于肿瘤分类、疾病预测、药物研发等医学领域的应用。
关于SVM的进一步发展,还有一些改进算法,如核支持向量机(kernel support vector machine)、多类支持向量机(multi-class support vector machine)和支持向量回归(support vector regression)。
SVM_支持向量机基本原理及应用
所谓最优分类线就是要求分类线不 但能将两类正确分开(训练错误率 为0),而且使分类间隔最大.
推广到高维空间,最优分类线就变 为最优分类面。
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最优分类面
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如何求最优分类面
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最优分类面
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+ SVM的理论基础 + 线性判别函数和判别面 + 最优分类面 + 支持向量机 + SVM的研究与应用
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+ SVM的理论基础 + 线性判别函数和判别面 + 最优分类面 + 支持向量机 + SVM的研究与应用
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线性判别函数和判别面
+ 一 个 线 性 判 别 函 数 (discriminant function)是指由x的各个分量的线性组合
而成的g函(x)数wTxw0
+ 两类情况:对于两类问题的决策规则为
+ ② 对特征空间划分的最优超平面是SVM的目标,最大 化分类边际的思想是SVM方法的核心;
+ ③ 支持向量是SVM的训练结果,在SVM分类决策中起 决定作用的是支持向量。
+ SVM 是一种有坚实理论基础的新颖的小样本学习方法。它基 本上不涉及概率测度及大数定律等,因此不同于现有的统计 方法。从本质上看,它避开了从归纳到演绎的传统过程,实现 了高效的从训练样本到预报样本的“转导推 理”(transductive inference) ,大大简化了通常的分类和 回归等问题。
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判别函数g(x)是特征空间中某点x到超平面的距离的 一种代数度量
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支持向量机(SVM )原理及应用一、SVM 的产生与发展自1995年Vapnik(瓦普尼克)在统计学习理论的基础上提出SVM 作为模式识别的新方法之后,SVM 一直倍受关注。
同年,Vapnik 和Cortes 提出软间隔(soft margin)SVM ,通过引进松弛变量i ξ度量数据i x 的误分类(分类出现错误时i ξ大于0),同时在目标函数中增加一个分量用来惩罚非零松弛变量(即代价函数),SVM 的寻优过程即是大的分隔间距和小的误差补偿之间的平衡过程;1996年,Vapnik 等人又提出支持向量回归 (Support Vector Regression ,SVR)的方法用于解决拟合问题。
SVR 同SVM 的出发点都是寻找最优超平面(注:一维空间为点;二维空间为线;三维空间为面;高维空间为超平面。
),但SVR 的目的不是找到两种数据的分割平面,而是找到能准确预测数据分布的平面,两者最终都转换为最优化问题的求解;1998年,Weston 等人根据SVM 原理提出了用于解决多类分类的SVM 方法(Multi-Class Support Vector Machines ,Multi-SVM),通过将多类分类转化成二类分类,将SVM 应用于多分类问题的判断:此外,在SVM 算法的基本框架下,研究者针对不同的方面提出了很多相关的改进算法。
例如,Suykens 提出的最小二乘支持向量机 (Least Square Support Vector Machine ,LS —SVM)算法,Joachims 等人提出的SVM-1ight ,张学工提出的中心支持向量机 (Central Support Vector Machine ,CSVM),Scholkoph 和Smola 基于二次规划提出的v-SVM 等。
此后,台湾大学林智仁(Lin Chih-Jen)教授等对SVM 的典型应用进行总结,并设计开发出较为完善的SVM 工具包,也就是LIBSVM(A Library for Support Vector Machines)。
LIBSVM 是一个通用的SVM 软件包,可以解决分类、回归以及分布估计等问题。
二、支持向量机原理SVM 方法是20世纪90年代初Vapnik 等人根据统计学习理论提出的一种新的机器学习方法,它以结构风险最小化原则为理论基础,通过适当地选择函数子集及该子集中的判别函数,使学习机器的实际风险达到最小,保证了通过有限训练样本得到的小误差分类器,对独立测试集的测试误差仍然较小。
支持向量机的基本思想:首先,在线性可分情况下,在原空间寻找两类样本的最优分类超平面。
在线性不可分的情况下,加入了松弛变量进行分析,通过使用非线性映射将低维输入空间的样本映射到高维属性空间使其变为线性情况,从而使得在高维属性空间采用线性算法对样本的非线性进行分析成为可能,并在该特征空间中寻找最优分类超平面。
其次,它通过使用结构风险最小化原理在属性空间构建最优分类超平面,使得分类器得到全局最优,并在整个样本空间的期望风险以某个概率满足一定上界。
其突出的优点表现在:(1)基于统计学习理论中结构风险最小化原则(注:所谓的结构风险最小化就是在保证分类精度(经验风险)的同时,降低学习机器的VC 维,可以使学习机器在整个样本集上的期望风险得到控制。
)和VC维理论(注:VC维(Vapnik-Chervonenkis Dimension)的概念是为了研究学习过程一致收敛的速度和推广性,由统计学理论定义的有关函数集学习性能的一个重要指标。
),具有良好的泛化能力,即由有限的训练样本得到的小的误差能够保证使独立的测试集仍保持小的误差。
(2)支持向量机的求解问题对应的是一个凸优化问题,因此局部最优解一定是全局最优解。
(3)核函数的成功应用,将非线性问题转化为线性问题求解。
(4)分类间隔的最大化,使得支持向量机算法具有较好的鲁棒性。
由于SVM自身的突出优势,因此被越来越多的研究人员作为强有力的学习工具,以解决模式识别、回归估计等领域的难题。
1.最优分类面和广义最优分类面SVM是从线性可分情况下的最优分类面发展而来的,基本思想可用图1来说明。
对于一维空间中的点,二维空间中的直线,三维空间中的平面,以及高维空间中的超平面,图中实心点和空心点代表两类样本,H为它们之间的分类超平面,H1,H2分别为过各类中离分类面最近的样本且平行于分类面的超平面,它们之间的距离△叫做分类间隔(margin)。
图1 最优分类面示意图W所谓最优分类面要求分类面不但能将两类正确分开,而且使分类间隔最大。
将两类正确分开是为了保证训练错误率为0,也就是经验风险最小(为O)。
使分类空隙最大实际上就是使推广性的界中的置信范围最小?,从而使真实风险最小。
推广到高维空间,最优分类线就成为最优分类面。
设线性可分样本集为}1,1{,,,...,1),,(x _-+∈∈=y R x n i y d i i 是类别符号。
d 维空间中线性判别函数的一般形式为是类别符号。
d 维空间中线性判别函数的一般形式为b x w x g +⋅=)((主:w 代表Hilbert 空间中权向量;b 代表阈值。
),分类线方程为0=+⋅b x w ?。
将判别函数进行归一化,使两类所有样本都满足1|)(|=x g ,也就是使离分类面最近的样本的1|)(|=x g ,此时分类间隔等于||||/2w ?,因此使间隔最大等价于使||||w (或2||||w )最小。
要求分类线对所有样本正确分类,就是要求它满足n i b x w y i ,...,2,1,01])[(=≥-+⋅ (1-1)满足上述条件(1-1),并且使2||||w 最小的分类面就叫做最优分类面,过两类样本中离分类面最近的点且平行于最优分类面的超平面H 1,H 2上的训练样本点就称作支持向量(supportvector),因为它们“支持”了最优分类面。
利用Lagrange (拉格朗日)优化方法可以把上述最优分类面问题转化为如下这种较简单的对偶问题,即:在约束条件,01=∑=i n i iy α (1-2a )n i i ,...,2,1,0=≥α (1-2b)下面对i α(主:对偶变量即拉格朗日乘子)求解下列函数的最大值:∑∑==-=nj i j i j i j i ni x x y y 1,1i )(21Q αααα)( ?(1-3) 若*α为最优解,则∑==n i i y w 1**αα(1-4) 即最优分类面的权系数向量是训练样本向量的线性组合。
注释(1-3)式由来:利用Lagrange 函数计算如下,实例计算:图略,可参见PPTx1 =(0, 0), y1 = +1x2 =(1, 0), y2 = +1x3 =(2, 0), y3 = -1x4 =(0, 2), y4 = -1 2121(,,)((())1)li i i i L w b w y x w b αα==-⋅⋅+-∑(,,)0(,,)0L w b L w b b w αα∂∂==∂∂110l li i i i i i i a y w y x α====∑∑121,111()()0,1,...,,0()sgn(())l li i j i j i j i i j li i i i li i i i W y y x x i l and y f x y x x b ααααααα=====-⋅≥===⋅⋅+∑∑∑∑可调用Matlab 中的二次规划程序,求得α1, α2, α3, α4的值,进而求得w 和b 的值。
这是一个不等式约束下的二次函数极值问题,存在唯一解。
根据k ühn-Tucker 条件,解中将只有一部分(通常是很少一部分)i α不为零,这些不为0解所对应的样本就是支持向量。
求解上述问题后得到的最优分类函数是:})(sgn{})sgn{()(1****∑=+⋅=+⋅=ni i i i b x x y b x w x f α (1-5) 根据前面的分析,非支持向量对应的i α均为0,因此上式中的求和实际上只对支持向量进行。
*b 是分类阈值,可以由任意一个支持向量通过式(1-1)求得(只有支持向量才满足其中的等号条件),或通过两类中任意一对支持向量取中值求得。
从前面的分析可以看出,最优分类面是在线性可分的前提下讨论的,在线性不可分的情况下,就是某些训练样本不能满足式(1-1)的条件,因此可以在条件中增加一个松弛项参数0i ≥ε,变成:n i b x w y i i i ,...,2,1,01])[(=≥+-+⋅ε (1-6)对于足够小的s>0,只要使∑==ni i F 1)(σσεε (1-7) 最小就可以使错分样本数最小。
对应线性可分情况下的使分类间隔最大,在线性不可分2221234223341()()(444)2Q αααααααααα=+++--++123412013/41/41120312002144231113,02224()3220w b g x x x αααα=⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩⎡⎤-⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎡⎤=--=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎢⎥-⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎡⎤=---=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=--=情况下可引入约束:k c ≤2||w || (1-8)在约束条件(1-6)幂1(1-8)下对式(1-7)求极小,就得到了线性不可分情况下的最优分类面,称作广义最优分类面。
为方便计算,取s=1。
为使计算进一步简化,广义最优分类面问题可以迸一步演化成在条件(1-6)的约束条件下求下列函数的极小值:)(),(21,1∑=+=n i i C w w w εεφ)( (1-9) 其中C 为某个指定的常数,它实际上起控制对锩分样本惩罚的程度的作用,实现在错分样本的比例与算法复杂度之间的折衷。
求解这一优化问题的方法与求解最优分类面时的方法相同,都是转化为一个二次函数极值问题,其结果与可分情况下得到的(1-2)到(1-5)几乎完全相同,但是条件(1-2b)变为:n i C ,...,1,0i =≤≤α (1-10)2.SVM 的非线性映射对于非线性问题,可以通过非线性交换转化为某个高维空间中的线性问题,在变换空间求最优分类超平面。
这种变换可能比较复杂,因此这种思路在一般情况下不易实现。
但是我们可以看到,在上面对偶问题中,不论是寻优目标函数(1-3)还是分类函数(1-5)都只涉及训练样本之间的内积运算)(i x x ⋅。
设有非线性映射H R d →Φ:将输入空间的样本映射到高维(可能是无穷维)的特征空间H 中,当在特征空间H 中构造最优超平面时,训练算法仅使用空间中的点积,即)()(j i x x φφ⋅,而没有单独的)(i x φ出现。