(一)SVM的八股简介

支持向量机(Support Vector Machine)是Cortes和Vapnik于1995年首先提出的,它在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,并能够推广应用到函数拟合等其他机器学习问题中[10]。
支持向量机方法是建立在统计学习理论的VC 维理论和结构风险最小原理基础上的,根据有限的样本信息在模型的复杂性(即对特定训练样本的学习精度,Accuracy)和学习能力(即无错误地识别任意样本的能力)之间寻求最佳折衷,以期获得最好的推广能力[14](或称泛化能力)。

以上是经常被有关SVM 的学术文献引用的介绍,有点八股,我来逐一分解并解释一下。

Vapnik是统计机器学习的大牛,这想必都不用说,他出版的《Statistical Learning Theory》
是一本完整阐述统计机器学习思想的名著。在该书中详细的论证了统计机器学习之所以区别于传统机器学习的本质,就在于统计机器学习能够精确的给出学习效果,
能够解答需要的样本数等等一系列问题。与统计机器学习的精密思维相比,传统的机器学习基本上属于摸着石头过河,用传统的机器学习方法构造分类系统完全成了
一种技巧,一个人做的结果可能很好,另一个人差不多的方法做出来却很差,缺乏指导和原则。

所谓VC维是对函数类的一种度量,可以简单的理解为问题的复杂程度,VC维越高,一个问题就越复杂。正是因为SVM关注的是VC维,后面我们可以看到,SVM解决问题的时候,和样本的维数是无关的(甚至样本是上万维的都可以,这使得SVM很适合用来解决文本分类的问题,当然,有这样的能力也因为引入了核函数)。

结构风险最小听上去文绉绉,其实说的也无非是下面这回事。

机器学习本质上就是一种对问题真实模型的逼近(我们选择一个我们认为比较好的近似模型,这个近似模型就叫做一个假设),但毫无疑问,真实模型一定是不知道的
(如果知道了,我们干吗还要机器学习?直接用真实模型解决问题不就可以了?对吧,哈哈)既然真实模型不知道,那么我们选择的假设与问题真实解之间究竟有多
大差距,我们就没法得知。比如说我们认为宇宙诞生于150亿年前的一场大爆炸,这个假设能够描述很多我们观察到的现象,但它与真实的宇宙模型之间还相差多少?谁也说不清,因为我们压根就不知道真实的宇宙模型到底是什么。


个与问题真实解之间的误差,就叫做风险(更严格的说,误差的累积叫做风险)。我们选择了一个假设之后(更直观点说,我们得到了一个分类器以后),真实误差
无从得知,但我们可以用某些可以掌握的量来逼近它。最直观的想法就是使用分类器在样本数据上的分类的结果与真实结果(因为样本是已经标注过的数据,是准确
的数据)之间的差值来表示。这个差值叫做经验风险Remp(w)。以前的机器学习方法都把经验风险最小化作为努力的目标,但后来发现很多分类函数能够在样本集上轻易达到100%的正确率,在真实分类时却一塌糊涂(即所谓的推广能力差,或泛化能力差)。此时的情况便是选择了一个足够复杂的分类函数(它的VC维
很高),能够精确的记住每一个样本,但对样本之外的数据一律分类错误。回头看看经验风险最小化原则我们就会发现,此原则适用的大前提是经验风险要确实能够
逼近真实风险才行(行话叫一致),但实际上能逼近么?答案是不能,因为样本数相对于现实世界要分类的文本数来说简直九牛一毛,经验风险最小化原则只在这占
很小比例的样本上做到没有误差,当然不能保证在更大比例的真实文本上也没有误差。

统计学习因此而引入了泛化误差界的概念,就是指真实风险应该由两部分内容刻画,一是经验风险,代表了分类器在给定样本上的误差;二是置信风险,代表了我们在多大程度上可以信任分类器在未知文本上分类的结果。很显然,第二部分是没有办法精确计算的,因此只能给出一个估计的区间,也使得整个误差只能计算上界,而无法计算准确的值(所以叫做泛化误差界,而不叫泛化误差)。

置信风险与两个量有关,一是样本数量,显然给定的样本数量越大,我们的学习结果越有可能正确,此时置信风险越小;二是分类函数的VC维,显然VC维越大,推广能力越差,置信风险会变大。

泛化误差界的公式为:

R(w)≤Remp(w)+Ф(n/h)

公式中R(w)就是真实风险,Remp(w)就是经验风险,Ф(n/h)就是置信风险。统计学习的目标从经验风险最小化变为了寻求经验风险与置信风险的和最小,即结构风险最小。

SVM正是这样一种努力最小化结构风险的算法。

SVM其他的特点就比较容易理解了。

小样本,并不是说样本的绝对数量少(实际上,对任何算法来说,更多的样本几乎总是能带来更好的效果),而是说与问题的复杂度比起来,SVM算法要求的样本数是相对比较少的。

非线性,是指SVM擅长应付样本数据线性不可分的情况,主要通过松弛变量(也有人叫惩罚变量)和核函数技术来实现,这一部分是SVM的精髓,以后会详细讨论。多说一句,关于文本分类这个问题究竟是不是线性可分的,尚没有定论,因此不能简单的认为它是线性可分的而作简化处理,在水落石出之前,只好先当它是线性不可分的(反正线性可分也不过是线性不可分的一种特例而已,我们向来不怕方法过于通用)。

高维模式识别是指样本维数很高,例如文本的向量表示,如果没有经过另一系列文章(《文本分类入门》)中提到过的降维处理,出现几万维的情况很正常,其他算法基本就没有能力应付了,SVM却可以,主要是因为SVM 产生的分类器很简洁,用到的样本信息很少(仅仅用到那些称之为“支持向量”的样本,此为后话),使得即使样本维数很高,也不会给存储和计算带来大麻烦(相对照而言,kNN算法在分类时就要用到所有样本,样本数巨大,每个样本维数再一高,这日子就没法过了……)。

http://www.blogjava.net/zhenandaci/archive/2008/06/20/209446.html

【转】SVM入门(一)SVM的八股简介的更多相关文章

  1. SVM入门(一)

    近来,了解了一下SVM(支持向量机 support vector machine)的原理.顺便把自己理解的内容整理一下. 不讲背景啦,直接切入主题.     一.什么是支持向量机 好比说,我们现在在一 ...

  2. WCF入门教程(一)简介

    WCF入门教程(一)简介 1.WCF是什么? WCF( Windows Communication Foundation), 是Microsoft为构建面向服务的应用提供的分布式通信编程框架,是.NE ...

  3. Python编程从入门到实践笔记——列表简介

    Python编程从入门到实践笔记——列表简介 #coding=utf-8 #列表——我的理解等于C语言和Java中的数组 bicycles = ["trek","cann ...

  4. python入门学习:2.列表简介

    python入门学习:2.列表简介 关键点:列表 2.1 列表是什么2.2 修改.添加和删除元素2.3 组织列表 2.1 列表是什么   列表,是由一系列按特定顺序排列的元素组成.你可以创建包含字母表 ...

  5. .NetCore微服务Surging新手傻瓜式 入门教程 学习日志---结构简介(二)

    原文:.NetCore微服务Surging新手傻瓜式 入门教程 学习日志---结构简介(二) 先上项目解决方案图: 以上可以看出项目结构可以划分为4大块,1是surging的核心底层,2,3,4都可以 ...

  6. Redis入门很简单之一【简介与环境搭建】

    Redis入门很简单之一[简介与环境搭建] 博客分类: NoSQL/Redis/MongoDB redisnosqlmemcached缓存中间件  [Redis简介] <一>. NoSQL ...

  7. 支持向量机(SVM)入门

    一.简介 支持向量机,一种监督学习方法,因其英文名为support vector machine,故一般简称SVM. 通俗来讲,它是一种二类分类模型,其基本模型定义为特征空间上的间隔最大的线性分类器, ...

  8. 以股票案例入门基于SVM的机器学习

    SVM是Support Vector Machine的缩写,中文叫支持向量机,通过它可以对样本数据进行分类.以股票为例,SVM能根据若干特征样本数据,把待预测的目标结果划分成“涨”和”跌”两种,从而实 ...

  9. SVM入门

    前言: 又有很长的一段时间没有更新博客了,距离上次更新已经有两个月的时间了.其中一个很大的原因是,不知道写什么好-_-,最近一段时间看了看关于SVM(Support Vector Machine)的文 ...

随机推荐

  1. poj_1042 贪心算法

    poj 1042 gone fishing 题目要求: 由有n个湖, 按照顺序排列,一个人从第一个湖向最后一个湖行进(方向只能从湖0到湖n-1),途中可以在湖中钓鱼.在每个湖中钓鱼时,开始的5分钟内可 ...

  2. 开始使用ARC

    Automatic Reference Counting (ARC)是编译器自动管理Objective-C对象的一个功能,相对于不得不考虑retain和release操作来说,ARC让我们有更多的精力 ...

  3. git怎么使用

    1_创建一个git服务器 2_开发人员小A从服务器拉取代码 3_小A提交代码 4_小c拉取代码 5_小a现在的代码 6_小c改变了小a的代码 7_小c将变更提交一下 8_小a拉取服务器的代码 9_小A ...

  4. springboot---->springboot中的类型转换(一)

    这里面我们简单的学习一下springboot中关于类型转换器的使用.人世间的事情莫过于此,用一个瞬间来喜欢一样东西,然后用多年的时间来慢慢拷问自己为什么会喜欢这样东西. springboot中的类型转 ...

  5. 【大数据系列】使用api修改hadoop的副本数和块大小

    package com.slp.hdfs; import org.apache.commons.io.output.ByteArrayOutputStream; import org.apache.h ...

  6. vue笔记 - 生命周期第二次学习与理解

    对于刚接触vue一两个月.才仅仅独立做过一两个vue项目的小白来说,以前一直自我感觉自己知道vue的生命周期, 直到前两天去面试,面试官让我说一下vue的生命周期... 其实我的心中是有那张图的,但是 ...

  7. [通信] C#多线程Socket-文件传输

    FileSendClient : Form1.cs using System; using System.IO; using System.Net; using System.Net.Sockets; ...

  8. Android 获取View中的组件

    可以把这个view强转成ViewGroup对象,再通过getChildAt(0),getChildAt(1) 获取之后AddView可能会报错:IllegalStateException: The s ...

  9. Unity3D笔记 愤怒的小鸟<五> 小鸟动画+Unity3D如何设置断点调式

    前言:实现小鸟的动画,之前吐槽过js写U3D,就改成了C#来写,没想到遇到问题了. 实现的效果 using UnityEngine; using System.Collections; /// < ...

  10. http get请求参数拼接

    localhost:8080/hbinterface/orderInterface/groupReverseAccept.do?bizType=4&&bnetAccount=ESBTE ...