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支持向量机课(SVM)(五)--SMO算法(省去公式推导,只讲其思想)

时间:2019-06-03 12:42:34      阅读:226      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:要求   $0   去掉   很多   smo   cli   定义   src   set   

前段时间准备执业医、师兄师姐答辩拍照、找实习。博客又落下了。继续继续ing~

紧接上一节SVM,来讲SMO,SMO为SVM最难啃的地方了吧,看到一大推公式。

我本着省去最繁琐的公式推导,给大家尽可能用人话讲清SMO的道理。

 

首先,上一节,我们得到最后的优化目标:

$\underset{a}{min}=\frac{1}{2}\sum \sum a_{i}a_{j}y_{i}y_{j}\mathbf{K}(x_{i},x_{j})-\sum a_{i}$

        $s.t \sum a_{i}y_{i}=0$

        $0\leqslant \alpha _{i}\leqslant C$

现在就补了这个坑。

SMO只一次优化两个未知参数$\alpha _{1}$ ,$\alpha _{2}$,将其他$\alpha _{i>2}$共N-2个参数固定,将原始求解N个参数二次规划问题分解成很多个子二次规划问题分别求解,每个子问题只需要求解2个参数,方法类似于坐标上升。

首先根据约束条件$ \sum a_{i}y_{i}=0$,固定$\alpha _{1}$ ,$\alpha _{2}$,其他参数当成常数。

技术图片(i和j分别取1,2,但是核函数里只有j可动,i已知,不可动)(0

 

根据约束条件有$\alpha _{1}y_{1}+ \alpha _{2}y_{2}=-\sum _{j=3}^{N}y_{j}=\zeta $(1

由(1)得

技术图片(等式两边同乘以y1,且$y_{i}^{2}=1$)(2

且假设我们上一轮迭代得到$\alpha _{1}^{old}$,$\alpha _{2}^{old}$,以及下轮迭代得到的$\alpha _{1}^{new}$,$\alpha _{1}^{new}$

 

定义一个函数,为了后面简化公式(类似于损失函数,把超平面g(x)当做预测值,yi当做真实值)

技术图片3

 

技术图片(同样为了简化公式)(相当于超平面g(x)去掉$\alpha _{1}$ ,$\alpha _{2}$的部分)(4

 

 准备工作做完了,我说的简化公式计算就在这。(假设先求α2,由公式2可求得α1)将公式2,3,4带入公式0中,有

技术图片

 

得到$\alpha _{2}^{new,unclipped}$

技术图片


 

tips

到这,大家有疑问了,这个什么未修剪的$\alpha _{2}$什么鬼?

其实就是不加约束条件的下,直接求出来的 $\alpha _{2}$嘛。


 

 

下面加上约束条件。

根据约束条件可得公式1和$0\leqslant \alpha _{i}\leqslant C$

大家可以手动设定$\alpha _{1}y_{1}+ \alpha _{2}y_{2}=-\sum _{j=3}^{N}y_{j}=\zeta $(1)等于比如3,C=5,y1≠y2

下图是博主本人手算的,对于理解SMO原文中图a很有帮助

技术图片

 

 

技术图片(a)

 

 当为上图左图,有技术图片

当为上图右图,有技术图片

最后有$\alpha _{2}^{new,unclipped}$和$\alpha _{2}^{new}$的关系为

技术图片

 

 

到此,我们再总结一下,把优化目标里的a1,a2看最未知,其他a都已知

通过对优化目标的求导,化简,变形等,求出$\alpha _{2}^{new,unclipped}$

再根据约束条件,得到$\alpha _{2}^{new,unclipped}$和$\alpha _{2}^{new}$的关系,即得到了$\alpha _{2}^{new}$

再根据公式1,得到$\alpha _{1}^{new}$。

 

参考:

https://www.cnblogs.com/pinard/p/6111471.html

https://blog.csdn.net/luoshixian099/article/details/51227754

 

支持向量机课(SVM)(五)--SMO算法(省去公式推导,只讲其思想)

标签:要求   $0   去掉   很多   smo   cli   定义   src   set   

原文地址:https://www.cnblogs.com/super-yb/p/10966484.html

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