KKT原理以及SVM数学的理论推导分析
一直很好奇机器学习实战中的SVM优化部分的数学运算式是如何得出的,如何转化成了含有内积的运算式,今天上了一节课有了让我很深的启发,也明白了数学表达式推导的全过程。
对于一个SVM问题,优化的关键在于

KKT理论所标明的是在拉格朗日乘数法中引入的系数与上面的不等式约束条件的乘积等于0始终成立,这个条件所保证的是优化问题的解存在,对于上面的优化,从线性空间的角度来思考就是在做最大化最小间隔,是一个非常明显的二次优化问题。本身分析到这里,还不足以说明问题,为何会出现含有内积的运算式呢。

从这个拉格朗日求解函数的运算式出发,我们发现再优化问题的一般解中会始终有L对所有变量的偏导数均为0,这是多元函数取得极值的必要条件;
在这里,对wT的求导仍然与w是一致的,我们发现w其实是关于α的函数;其实本身每一个拉格朗日乘数都会对分类有影响,对于多数的αi,值都是0,而少数不为0的αi则是真正的支持向量,用于确定分类界限。
在获得w与α的关系后,将式子带回用于求解wT*w,可以得到

可以看到如果没有进行kernel变换那么将会以<xi,xj>的内积形式出现,进行kernel变换后则修正为kernel矩阵进行处理。

对原函数进行修正可以得到上面的结论,也就真正的写成了机器学习实战中的数学表达形式,这里y相当于书中的label;
启发:
对于整个过程而言并没有真正的对二次优化问题进行求解,而只是在形式上不断地进行等价变化,真正的求解要用到二次优化求解的相关理论,比如Platt的SMO算法,进行α对修正完成优化过程。这里的Σ表达形式与矩阵的乘积表达形式可以转化,这个在实际用程序解决问题时非常重要,利用矩阵形式处理数据是一个非常重要的思想观点,笔者以为矩阵才是数据的基本形式,实数域只是在线性空间上做了退化。同时,kernel与非kernel之间的形式也并没有过多差别,本质上的区分在于是在原空间进行内积运算还是对样本进行升维后进行内积运算,而kernel变换中的Φ映射我们本身并不关心,但升维后的内积运算可以通过kernel矩阵完成,这才是kernel变换最核心的东西。
KKT原理以及SVM数学的理论推导分析的更多相关文章
- 关于SVM数学细节逻辑的个人理解(二):从基本形式转化为对偶问题
第二部分:转化为对偶问题进一步简化 这一部分涉及的数学原理特别多.如果有逻辑错误希望可以指出来. 上一部分得到了最大间隔分类器的基本形式: 其中i=1,2,3...m 直接求的话一看就很复杂,我们 ...
- 一步步教你轻松学支持向量机SVM算法之理论篇1
一步步教你轻松学支持向量机SVM算法之理论篇1 (白宁超 2018年10月22日10:03:35) 摘要:支持向量机即SVM(Support Vector Machine) ,是一种监督学习算法,属于 ...
- 《反脆弱》:软件业现成的鲁棒性(Robust)换了个说法变成了作者的发明,按作者的理论推导出许多可笑愚蠢的原则来
本书作者名气比较大,写过<黑天鹅><随机漫步的傻瓜>等书,据称专门研究不确定度性.本书是他以前的书的内容的延续. 所谓的反脆弱,其实软件业有现成的名词鲁棒性(Robust)就是 ...
- Spring-简介-IOC理论推导
1.Spring 1.1.简介 Spring:春天----->给软件行业带来了春天! 2002,首次推出了Spring框架的雏形:interface21框架! Spring框架即以interfa ...
- 控制反转 IOC 理论推导
控制反转 IOC 理论推导 按照我们传统的开发,我们会先去 dao 层创建一个接口,在接口中定义方法. public interface UserDao { void getUser(); } 然后再 ...
- SVM问题再理解与分析——我的角度
SVM问题再理解与分析--我的角度 欢迎关注我的博客:http://www.cnblogs.com/xujianqing/ 支持向量机问题 问题先按照几何间隔最大化的原则引出他的问题为 上面的约束条件 ...
- 主成分分析PCA数据降维原理及python应用(葡萄酒案例分析)
目录 主成分分析(PCA)——以葡萄酒数据集分类为例 1.认识PCA (1)简介 (2)方法步骤 2.提取主成分 3.主成分方差可视化 4.特征变换 5.数据分类结果 6.完整代码 总结: 1.认识P ...
- LDA线性判别分析原理及python应用(葡萄酒案例分析)
目录 线性判别分析(LDA)数据降维及案例实战 一.LDA是什么 二.计算散布矩阵 三.线性判别式及特征选择 四.样本数据降维投影 五.完整代码 结语 一.LDA是什么 LDA概念及与PCA区别 LD ...
- 不懂Ribbon原理的可以进来看看哦,分析RibbonClientConfiguration完成了哪些核心初始操作
本文在前一篇文章的基础上来继续分析Ribbon的核心内容. 不懂Ribbon原理的可以进来看看哦,分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作 RibbonClientConfi ...
随机推荐
- ASP.NET错误处理的方式(一)
对Web应用程序来说,发生不可预知的错误和异常在所难免,我们必须为Web程序提供错误处理机制.当错误发生时,我们必须做好两件事情:一是将错误信息记录日志,发邮件通知网站维护人员,方便技术人员对错误进行 ...
- Python学习---DjangoForm的总结大全
DjangoForm基础知识总结 1.Form是什么东西? 用于验证用户请求数据合法性的一个组件 2. Django的Form的实现步骤: a. 创建一个验证用户请求的模板 from django i ...
- Java实例---简单的上课管理系统
源码分析 Course.java package com.ftl.many2many; import java.util.*; public class Course { private int cr ...
- August 08th 2017 Week 32nd Tuesday
The very essence of romance is uncertainty. 浪漫的精髓就在于它充满种种可能. Romance is the glamour that can turn th ...
- c++计算器后续(4)
自娱自乐: 大概是终于做到没做完的部分了,第三步助教学长的评论还没去改,感觉那个把读取文件放到Scan里面比较麻烦,其他大概还好.以上. 文件读写: 先是原来的残留问题,都是和fstream :: o ...
- Join的加强版CountDownLatch
CountDownLatch允许一个或多个线程等待其他线程完成操作. 假如有这样一个需求:我们需要解析一个Excel里多个sheet的数据,此时可以考虑使用多线程,每个线程解析一个sheet里的数据, ...
- 深入剖析php执行原理(4):函数的调用
本章开始研究php中函数的调用和执行,先来看函数调用语句是如何被编译的. 我们前面的章节弄明白了函数体会被编译生成哪些zend_op指令,本章会研究函数调用语句会生成哪些zend_op指,等后面的章节 ...
- Android Studio 动态调试 apk 反编译出的 smali 代码
在信安大赛的准备过程中,主要通过 Android Studio 动态调试 apk 反编译出来的 smali 代码的方式来对我们分析的执行流程进行验证.该技巧的主要流程在此记录.以下过程使用 Andro ...
- JS实现图片上传之前先预览
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head id="Head1" runat=&quo ...
- P2258 子矩阵
题目描述 给出如下定义: 子矩阵:从一个矩阵当中选取某些行和某些列交叉位置所组成的新矩阵(保持行与列的相对顺序)被称为原矩阵的一个子矩阵. 例如,下面左图中选取第 222 . 444 行和第 222 ...