AdaBoost算法的训练过程
adaboosting算法原理
adaboosting算法原理Adaboosting（亦称AdaBoost）是一种集成学习（ensemble learning）方法，用于提高弱分类器的准确性，并将它们组合为强分类器。
它是由Yoav Freund和Robert Schapire于1996年提出的。
Adaboost的基本思想是通过对先前分类错误的训练样本进行加权，并重新训练分类器，使其能够更好地区分这些错误的样本。
在下一轮的训练中，对先前分类正确的样本权重进行降低，以便更多地关注分类错误的样本。
这样的迭代过程将使得一些样本在最终的分类器中具有更高的权重，从而提高整体分类性能。
以下是Adaboosting算法的基本步骤：1.初始化训练样本权重：对于具有N个训练样本的训练集，初始权重都设置为相等值（通常为1/N）。
2.对于t从1到T（迭代次数）：a.使用加权训练集训练一个弱分类器。
弱分类器在训练样本上的错误分类程度将决定它的权重。
b.计算弱分类器的错误率εt。
c.根据εt计算弱分类器的权重αt，其中：αt = 0.5 * ln((1-εt)/εt)d.更新训练样本的权重，使错误分类的样本权重增加，并且正确分类的样本权重减少。
更新公式为：对于正确分类的样本：wt+1(i) = wt(i) * exp(-αt * yi * hi(xi)) / Zt对于错误分类的样本：wt+1(i) = wt(i) * exp(αt * yi * hi(xi)) / Zt其中，wt(i)是第t轮迭代时样本i的权重，yi是样本i的类别（+1或-1），hi(xi)是弱分类器在样本xi上的预测输出，Zt是用于归一化权重的因子。
3. 根据所有弱分类器的权重αt和各自的预测输出hi(xi)，通过加权求和的方式得到最终的强分类器：f(x) = sign(Σt=1到T (αt * hi(x)))其中，sign(是一个符号函数，将结果转换为二元分类输出（+1或-1）。
Adaboosting的主要优点在于它能够使用一系列相对简单的弱分类器构建一个准确性更高的强分类器。
Adaboost算法实例解析
Adaboost算法实例解析Adaboost 算法实例解析1 Adaboost的原理1.1 Adaboost基本介绍AdaBoost，是英⽂"Adaptive Boosting"（⾃适应增强）的缩写，由Yoav Freund和Robert Schapire在1995年提出。
Adaboost是⼀种迭代，其核⼼思想是针对同⼀个训练集训练不同的分类器(弱分类器)，然后把这 Adaboost 些弱分类器集合起来，构成⼀个更强的最终分类器(强分类器)。
其算法本⾝是通过改变数据分布来实现的，它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确，以及上次的总体分类的准确率，来确定每个样本的权值。
将修改过权值的新数据集送给下层分类器进⾏训练，最后将每次训练得到的分类器最后融合起来，作为最后的决策分类器。
使⽤adaboost分类器可以排除⼀些不必要的训练数据特徵，并将关键放在关键的训练数据上⾯。
主要解决的问题 ⽬前，对adaBoost算法的研究以及应⽤⼤多集中于分类问题，同时近年也出现了⼀些在回归问题上的应⽤。
就其应⽤adaBoost系列主要解决了: 两类问题、多类单标签问题、多类多标签问题、⼤类单标签问题，回归问题。
它⽤全部的训练样本进⾏学习。
1.2 Adaboost算法介绍算法分析 该算法其实是⼀个简单的弱分类算法提升过程，这个过程通过不断的训练，可以提⾼对数据的分类能 Adaboost⼒。
整个过程如下所⽰： 1. 先通过对N个训练样本的学习得到第⼀个弱分类器； 2. 将分错的样本和其他的新数据⼀起构成⼀个新的N个的训练样本，通过对这个样本的学习得到第⼆个弱分类器； 3. 将1和2都分错了的样本加上其他的新样本构成另⼀个新的N个的训练样本，通过对这个样本的学习得到第三个弱分类器； 4. 最终经过提升的强分类器。
即某个数据被分为哪⼀类要通过， ……的多数表决。
Adaboost的⾃适应在于：前⼀个基本分类器分错的样本会得到加强，加权后的全体样本再次被⽤来训练下⼀个基本分类器。
adaboost算法基本原理
adaboost算法基本原理Adaboost算法是一种集成学习方法，通过组合多个弱分类器来构建一个强分类器。
它的基本原理是通过逐步调整训练样本的权重，并将每个弱分类器的分类结果进行加权投票，从而得到最终的分类结果。
Adaboost算法的核心思想是通过迭代的方式训练多个弱分类器，并根据每个分类器的性能调整样本的权重，使得那些被错误分类的样本在后续的训练中得到更多的关注。
具体来说，Adaboost算法的训练过程可以分为以下几个步骤：1. 初始化样本权重：开始时，所有样本的权重相等。
2. 迭代训练：对于每次迭代，都会训练一个新的弱分类器。
训练过程中，会根据当前的样本权重来调整训练样本的相对重要性。
3. 弱分类器训练：在每次迭代中，选择一个最佳的弱分类器来训练。
弱分类器通常是一个简单的分类模型，比如决策树桩（decision stump）。
4. 弱分类器权重计算：计算当前弱分类器的权重，该权重取决于分类器的准确性。
准确性越高的分类器，其权重越大。
5. 样本权重更新：根据当前的弱分类器的表现，调整每个样本的权重。
被正确分类的样本权重会减小，被错误分类的样本权重会增加。
6. 结果加权投票：将每个弱分类器的分类结果进行加权投票，权重为其对应的分类器权重。
最终的分类结果是投票得到的分类标签。
通过上述步骤的迭代，Adaboost算法能够不断调整样本的权重，逐渐提升弱分类器的准确性，并且将它们组合成一个强分类器。
Adaboost算法的优点在于，它能够处理多类别分类问题，并且对于噪声数据具有较好的鲁棒性。
此外，Adaboost算法还能够自动选择特征，并且减少了参数的选择。
然而，Adaboost算法也存在一些限制。
首先，它对异常值敏感，异常值可能会对训练过程产生较大的影响。
其次，Adaboost算法对于噪声数据和过拟合问题也比较敏感。
最后，Adaboost算法的训练过程是串行的，无法并行化处理。
总结起来，Adaboost算法是一种通过迭代训练多个弱分类器，并将它们进行加权投票的集成学习方法。
adaboostclassifier()介绍
adaboostclassifier()介绍摘要：1.AdaBoost 简介2.AdaBoost 算法原理3.AdaBoost 应用实例4.AdaBoost 优缺点正文：1.AdaBoost 简介AdaBoost（Adaptive Boosting）是一种自适应的集成学习算法，主要用于解决分类和回归问题。
它通过组合多个基本分类器（弱学习器）来提高预测性能，可以有效地解决单个分类器准确率不高的问题。
AdaBoost 算法在机器学习领域被广泛应用，尤其是在图像识别、文本分类等任务中取得了很好的效果。
2.AdaBoost 算法原理AdaBoost 算法的核心思想是加权训练样本和加权弱学习器。
在每一轮迭代过程中，算法会根据样本的权重来调整训练样本，使得错误分类的样本在下一轮中拥有更高的权重。
同时，算法会根据弱学习器的权重来调整弱学习器的重要性，使得表现更好的弱学习器在下一轮中拥有更高的权重。
这个过程会一直进行，直到达到预设的迭代次数。
具体来说，AdaBoost 算法包括以下步骤：(1) 初始化：设置初始权重，通常为等权重。
(2) 迭代：a.根据样本权重，对训练样本进行加权抽样。
b.训练弱学习器，得到弱学习器的预测结果。
c.更新样本权重，将错误分类的样本权重增加，正确分类的样本权重减小。
d.更新弱学习器权重，将表现更好的弱学习器权重增加，表现较差的弱学习器权重减小。
(3) 终止条件：达到预设的迭代次数或满足其他终止条件。
(4) 集成：将多个弱学习器进行集成，得到最终的预测结果。
3.AdaBoost 应用实例AdaBoost 算法在许多领域都有广泛应用，例如：(1) 图像识别：在计算机视觉领域，AdaBoost 算法被广泛应用于图像识别任务，尤其是人脸识别、车牌识别等。
(2) 文本分类：在自然语言处理领域，AdaBoost 算法可以用于文本分类任务，例如情感分析、垃圾邮件过滤等。
(3) 语音识别：在语音识别领域，AdaBoost 算法可以用于声学模型的训练，提高语音识别的准确率。
Adaboost算法流程和证明.doc
Adaboost 算法1、 Adaboost 算法简介Adaboost 算法是 Freund 和 Schapire 根据在线分配算法提出的，他们详细分析了 Adaboost 算法错误率的上界，以及为了使强分类器达到错误率，算法所需要的最多迭代次数等相关问题。
与Boosting 算法不同的是， Adaboost 算法不需要预先知道弱学习算法学习正确率的下限即弱分类器的误差，并且最后得到的强分类器的分类精度依赖于所有弱分类器的分类精度，这样可以深入挖掘弱分类器算法的能力。
2、 Adaboost 算法基本原理Adaboost 是一种迭代算法，其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器 ( 弱分类器 ) ，然后把这些弱分类器集合起来，构成一个更强的最终分类器( 强分类器 ) 。
其算法本身是通过改变数据分布来实现的，它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确，以及上次的总体分类的准确率，来确定每个样本的权值。
将修改过权值的新数据集送给下层分类器进行训练，最后将每次训练得到的分类器最后融合起来，作为最后的决策分类器。
使用Adaboost 分类器可以排除一些不必要的训练数据特征，并将关键放在关键的训练数据上面。
Adaboost 算法中不同的训练集是通过调整每个样本对应的权重来实现的。
开始时，每个样本对应的权重是相同的，即其中n 为样本个数，在此样本分布下训练出一弱分类器。
对于分类错误的样本，加大其对应的权重；而对于分类正确的样本，降低其权重，这样分错的样本就被突出出来，从而得到一个新的样本分布。
在新的样本分布下，再次对弱分类器进行训练，得到弱分类器。
依次类推，经过T 次循环，得到T 个弱分类器，把这T 个弱分类器按一定的权重叠加(boost) 起来，得到最终想要的强分类器。
Adaboost 算法的具体步骤如下：设输入的n 个训练样本为： {( x1 , y1 ),( x2 , y2 ), L ,( x n , y n )} , 其中x i 是输入的训练样本，y i {0,1 } 分别表示正样本和负样本，其中正样本数为l ，负样本数m 。
adaboost-elm算法
Adaboost-ELM（Adaptive Boosting - Extreme Learning Machine）算法是一种结合Adaboost和ELM两种算法的集成学习算法。
1. Adaboost算法Adaboost是一种自适应boosting算法，通过迭代训练一系列弱分类器，然后将这些弱分类器加权组合成一个强分类器。
其主要思想是每一次迭代都调整样本的权重，使得前一次分类错误的样本在下一次迭代中得到更多的重视，从而加强对这些样本的分类能力。
具体步骤如下：（1）初始化训练数据的权重，每个样本的权重初始化为1/n，其中n为样本数量。
（2）对每一轮迭代，通过当前的权重分布训练一个弱分类器。
（3）计算该弱分类器的误差率，并更新样本的权重，使得分类错误的样本在下一轮中获得更高的权重。
（4）重复以上步骤，直到达到预设的迭代次数或者分类误差率满足要求。
2. ELM算法ELM是一种快速的单层前向神经网络。
与传统的神经网络算法不同，ELM不需要迭代调整权重和阈值，而是通过随机初始化输入层到隐含层的权重矩阵，然后直接求解输出层到隐含层的权重矩阵，从而极大地提高了训练速度。
其主要步骤如下：（1）随机初始化输入层到隐含层的权重矩阵和偏置向量。
（2）通过随机初始化的权重和偏置，计算隐含层的输出矩阵。
（3）利用随机生成的隐含层输出矩阵，直接求解输出层到隐含层的权重矩阵。
3. Adaboost-ELM算法Adaboost-ELM算法是将Adaboost和ELM两种算法结合起来，形成一种新的集成学习算法。
在每一轮迭代中，Adaboost算法利用ELM作为弱分类器，从而提高了Adaboost算法的准确性和泛化能力。
具体步骤如下：（1）初始化训练数据的权重，每个样本的权重初始化为1/n，其中n为样本数量。
（2）对每一轮迭代，通过当前的权重分布使用ELM作为弱分类器进行训练。
（3）计算该弱分类器的误差率，并更新样本的权重，使得分类错误的样本在下一轮中获得更高的权重。
Boosting算法之Adaboost和GBDT
Boosting算法之Adaboost和GBDT Boosting是串⾏式集成学习⽅法的代表，它使⽤加法模型和前向分步算法，将弱学习器提升为强学习器。
Boosting系列算法⾥最著名的算法主要有AdaBoost和梯度提升系列算法(Gradient Boost，GB)，梯度提升系列算法⾥⾯应⽤最⼴泛的是梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree，GBDT)。
⼀、Adaboost1、Adaboost介绍 Adaboost算法通过在训练集上不断调整样本权重分布，基于不同的样本权重分布，重复训练多个弱分类器，最后通过结合策略将所有的弱分类器组合起来，构成强分类器。
Adaboost算法在训练过程中，注重减少每个弱学习器的误差，在训练下⼀个弱学习器时，根据上⼀次的训练结果，调整样本的权重分布，更加关注那些被分错的样本，使它们在下⼀次训练中得到更多的关注，有更⼤的可能被分类正确。
Adaboost算法框架图2、Adaboost算法过程1)初始化样本权重，⼀共有n个样本，则每个样本的权重为1/n2)在样本分布D t上，训练弱分类器，for t=1,2，……T：a、训练分类器h tb、计算当前弱分类器的分类误差率c、判断误差率是否⼩于0.5，是则继续，否则退出循环d、计算当前弱分类器的权重系数alpha值e、根据alpha值调整样本分布D t+1如果样本被正确分类，则该样本的权重更改为：如果样本被错误分类，则该样本的权重更改为：3)组合弱分类器得到强分类器3、算法伪代码： AdaBoost算法每⼀轮都要判断当前基学习器是否满⾜条件，⼀旦条件不满⾜，则当前学习器被抛弃，且学习过程停⽌。
Adaboost算法使⽤指数损失函数，通过最⼩化指数损失函数，得到在每次迭代中更新的权重参数计算公式。
AdaBoost算法使⽤串⾏⽣成的序列化⽅法，多个基学习器之间存在强依赖关系。
Adaboost的每⼀个弱分类器的⽬标，都是为了最⼩化损失函数，下⼀个弱分类器是在上⼀个分类器的基础上对错分样本进⾏修正，所以， AdaBoost算法是注重减⼩偏差的算法。
adaboost回归推导公式
adaboost回归推导公式
AdaBoost是一种提高弱分类器的方法，能够让你把多个简单的分类器组合起来变得类似于一个强分类器, 这个算法可以应用于分类和回归问题，这里介绍AdaBoost回归的推导公式。
二、推导过程
1. 定义样本集的输入
设样本空间为：X={x1，x2...xN}，其中xn=(xn1，xn2...xnd) ,标签集为y={yn}，其中yn=[-1，1]
2. 定义基本分类器
基本分类器的结构为
h(x)=sign(a·x+b)
h(x)表示基本分类函数的结果，a为权重向量，b为偏差项
3. 定义abs(error)的损失函数
abs(error)的损失函数定义为：
L(a,b,x)=|h(x)-y|
4. 求解权重损失函数最小化问题
求解权重损失函数最小化问题，最小化损失函数，可以得到最小误差Emin，其求解过程如下：
（1）求解L(a,b)的最小值
根据L(a,b)的定义，可以求出：Emin=min(L(a,b))
（2）求解a、b的最优解
根据Emin的定义可以得出最小化误差问题的权重为：
a*= argmin{a} Emin
b*= argmin{b} Emin
5. 定义AdaBoost算法
AdaBoost算法定义为：
a = a* + α* h(x)
b = b* + β* h(x)
其中，α和β是参数，它们决定了分类器的强度，h(x)表示基本分类器的参数。
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AdaBoost算法的训练过程
每个Haar特征对应看一个弱分类器，但并不是任何一个Haar特征都能较好的描述人脸灰度分布的某一特点，如何从大量的Haar特征中挑选出最优的Haar特征并制作成分类器用于人脸检测，这是AdaBoost算法训练过程所要解决的关键问题。
Paul Viola和Michael Jones于2001年将Adaboost算法应用于人脸检测中,其基本思想是针对不同的训练集训练同一个分类器（弱分类器），然后把这些不同训练集上的得到的分类器联合起来，构成一个最终的强分类器。
Adaboost 算法中不同的训练集是通过调整每个样本对应的权重来实现的。
开始时，每个样本对应的权重是相同的，对于h1 分类错误的样本，加大其对应的权重；而对于分类正确的样本，降低其权重，这样分错的样本就被突出出来，从而得到一个新的样本分布U2 。
在新的样本分布下，再次对弱分类器进行训练，得到弱分类器h2 。
依次类推，经过T 次循环，得到T 个弱分类器，把这T 个弱分类器按一定的权重叠加（boost）起来，得到最终想要的强分类器。
训练系统总体框架，由“ 训练部分”和“ 补充部分”构成。
依据系统框架，本文的训练系统可分为以下几个模块:
(1)以样本集为输入，在给定的矩形特征原型下，计算并获得矩形特征集;
(2)以特征集为输入，根据给定的弱学习算法，确定闽值，将特征与弱分类器一一对应，获得弱分类器集;
(3)以弱分类器集为输入，在训练检出率和误判率限制下，使用A d a B o o s t 算法
挑选最优的弱分类器构成强分类器;
(4)以强分类器集为输入，将其组合为级联分类器;
(5)以非人脸图片集为输入，组合强分类器为临时的级联分类器，筛选并补充非人脸样本。
训练样本的选择：
训练样本要求是面部特写图像，图1是一簇训练样本，大小被归一化为24×24像素，其中正训练样本要求是面部特写图像，但是人脸形态千差万别，所以训练样本选取过程中要考虑到样本的多样性。
负训练样本，大小被归一化为24×24像素，其中各样本不完全相同，分别具有一定的代表性。
图1 部分训练正样本集和训练负样本集
训练过程分为3个步骤：首先需要提取Haar特征；然后将Haar特征转化成对应的弱分类器；最后从大量的弱分类器中迭代选择出最优弱分类器。
(1)提取Haar特征
图2 常用的四种Haar特征
常用的Haar特征有4种，如图2所示。
当然也可以在这4种特征的基础上设计出更多、更复杂的特征。
以大小为24X24像素的训练样本为例，上述4种特征的总个数超过了160000个。
这样庞大的数字给后续的迭代训练工作带来了庞大的计算量，直接导致AdaBoost算法训练过程极为费时，这恰恰是算法需要改进的关键问题之一o
(2)生成弱分类器
每一个Haar特征都对应着一个弱分类器，每一个弱分类器都是根据它所对应的Haar特征的参数来定义的。
利用上述Haar特征的位置信息，对训练样本进行统计就可以得到对应的特征参数。
AdaBoost算法中所训练的弱分类器是任何分类器，包括决策树，神经网络，隐马尔科夫模型，如果弱分类器是线性神经网络，那么AdaBoost算法每次将构造多层感知器的一个节点。
(3)采用AdaBoost算法选取优化的弱分类器
AdaBoost算法训练过程就是挑选最优弱分类器，并赋予权重过程，图3是AdaBoost算法训练示意图。
图3 AdaBoost算法训练示意图。