支持向量机算法公式

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SVM支持向量机原理

SVM支持向量机原理

SVM⽀持向量机原理(⼀)SVM的简介⽀持向量机(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,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。

支持向量机

支持向量机
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。
2.支持向量机的特点
1.非线性映射是SVM方法的理论基础,SVM利用 内积核函数代替向高维空间的非线性映射; 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。
2.支持向量机的特点
1.2.支持向量机发展现状
(2)支持向量机的训练算法:支持向量机的 最终求解问题归结为一个有约束的二次型规 划(QP,Quadratic Programming)问题。可 以利用标准二次型优化技术来求解这个优化 问题,如牛顿法、共扼梯度法、内点法等。 但是,这些方法只适合小样本情况,当样本 数目较大时,算法复杂度会急剧增加,而且 占用极大的系统内存。为降低计算资源、提 高算法效率,已经提出许多针对大规模样本 集的训练算法:
1.2.支持向量机发展现状
(1)支持向量机的理论研究:虽然支持向量机发展时间很短,但是由于 它的产生是基于统计学习理论的,因此具有坚实的理论基础。近几年涌 现出的大量理论研究成果,更为其应用研究奠定了坚实基础。 -Anthony .(1999)等人给出了关于硬邻域支持向量机学习误差的严格理 论界限,Shawe-Taylo(r2000)和 Cristianin(i2000)也给出了类似的关 于软邻域支持向量机和回归情况下的误差界限; -Weston et al.(1998)和 Vapnik(1995,1998)等研究了支持向量机的 泛化性能及其在多值分类和回归问题的扩展问题; -Smola(1998)和 Schoelkopf(1999)提出了支持向量机一般意义下的损 失函数数学描述; -脊回归是由 Tikhonov 提出的一种具有特殊形式的正则化网络,Girosi (1990)、Poggio(1975)等将其应用到正则化网络的学习中,Smola et al.(1999)研究了状态空间中脊回归的应用,Giros(i1990)、Smola (1998)、Schoelkopf(1999)等讨论了正则化网络和支持向量机的关系。

6大经典函数模型

6大经典函数模型

六款必学函数模型在编程中,函数是非常重要的工具,能够大大提高开发效率。

下面我们介绍六大常用的函数模型,对于初学者来说尤其重要。

1. 线性函数模型 Linear Regression线性函数模型是研究最广泛的一种函数模型,它能够用于处理各种问题,例如市场预测、股票趋势预测等,其数学公式为y=wx+b。

其中w为权重,b为偏移量,它们是通过最小二乘法来求取。

2. 逻辑函数模型 Logistic Regression逻辑函数模型主要应用于分类问题中,它可以将输入数据映射到一个输出值,输出值为0或1,该函数模型被广泛应用于电子商务、广告推荐等领域。

其数学公式为y=sigmoid(wx+b)。

3. 决策树模型 Decision Trees决策树是一种被广泛应用于分类和回归问题的非参数模型,它可以将数据集递归地分解为小的数据子集,因此可以提高预测精度。

该模型最常用的算法是C4.5和CART。

4. 支持向量机 SVM支持向量机是一种二元分类模型,其目标是寻找一个最大化边界的分割超平面。

该模型可以将高维数据映射到低维数据,从而提高了分类预测的效率。

SVM在图像识别和文本分类等领域得到了广泛的应用。

5. 神经网络模型 Neural Networks神经网络是一种受到生物神经系统启发的模型,可以通过计算机模拟人类大脑神经元的行为来实现复杂的任务。

该模型可以用于分类、回归、聚类等问题。

6. 集成模型 Ensemble modelling集成模型是通过组合多个模型,来提高预测准确性的一种方法,它可以减少单个模型的风险和错误。

该模型最常见的算法是随机森林和AdaBoost。

总之,以上六种函数模型都是非常实用的工具,在实际编程中需要掌握它们的原理和应用。

只有对这些模型有深入的了解,才能在开发过程中更加得心应手。

数据分析知识:数据挖掘中的监督学习和无监督学习

数据分析知识:数据挖掘中的监督学习和无监督学习

数据分析知识:数据挖掘中的监督学习和无监督学习在数据分析领域,数据挖掘技术被广泛运用于从数据中挖掘出有意义的信息和规律,以帮助企业和个人做出更明智的决策。

而数据挖掘主要分为监督学习和无监督学习两种方式。

本文将详细介绍这两种学习方式的概念、算法、应用场景和优缺点。

一、监督学习监督学习是指基于已知结果的数据样本,通过建立一个映射函数,将输入数据映射到输出结果,从而实现对未知数据进行预测或分类的过程。

在监督学习中,我们通常将输入数据称为自变量,输出结果称为因变量。

监督学习的核心是建立一个有效的模型,这个模型需要能够对未知数据进行良好的预测或分类。

目前常用的监督学习算法包括决策树、神经网络、支持向量机、朴素贝叶斯分类和随机森林等。

1.决策树算法决策树算法是一种基于树型结构的分类算法,它通过对数据样本的分类特征进行判断和划分,最终生成一棵树形结构,用于对未知数据进行分类或预测。

决策树算法具有易于理解、易于实现和可解释性强等优点,适合于处理中小规模的数据集。

2.神经网络算法神经网络算法是一种基于人工神经网络的分类算法,它通过多层神经元之间的相互连接和权重调整,学习输入数据和输出结果之间的复杂非线性关系,从而实现对未知数据的分类或预测。

神经网络算法具有适应性强、泛化能力好等优点,但也存在学习速度慢、容易陷入局部最优等缺点。

3.支持向量机算法支持向量机算法是一种基于核函数的分类算法,它通过定义一个最优超平面,将不同类别的数据样本分隔开来,从而实现对未知数据的分类或预测。

支持向量机算法具有泛化性能强、对于样本噪声和非线性问题具有较好的处理能力等优点,但也存在计算量大、核函数选择过程较为困难等缺点。

4.朴素贝叶斯分类算法朴素贝叶斯分类算法是一种基于概率统计的分类算法,它通过统计样本数据中各个特征值出现的概率,并根据贝叶斯公式计算出对于给定数据属于每个类别的概率,从而实现对未知数据的分类或预测。

朴素贝叶斯分类算法具有计算速度快、对于高维数据具有处理优势等优点,但也存在对于样本分布不平衡和假设独立性等问题的限制。

熵值法与GWO-SVM耦合模型在滑坡预警中的应用

熵值法与GWO-SVM耦合模型在滑坡预警中的应用

主观影响较大。同时大多数是依靠位移进行分 类,但实际滑坡过程中参数种类较多,并且各个参 数对分类影响均不同,为得到更客观的分类数据, 本文通过熵值法对数据进行处理,从而得到客观 的分类标签。
1滑坡灾害实验平台的搭建
1.1滑坡灾害模拟实验场搭建 滑坡灾害模拟实验场由三部分组成,如图1(
分别为实验箱体、液压升降系统、控制箱。其中, 实验箱体最大承载60 t泥土,规格为4. 4 m X 4. 0 mX 1. 45 mo
[Abstract] Aims: An optimized support vector machine(SVM) model of landslide prediction was proposed to
reduce5helosscausedbylandslides. Method%%Muli-a5ribu5esensorda5a wasob5ained5hroughsimula5ion
1) 社会等级第一层:/狼。作为狼群中的绝 对支配层,该层的狼为决策狼,负责狩猎、栖息、繁 衍等行为,并同时支配下三层狼。
2) 社会等级第二层:0狼。该层的狼为辅助 狼,它主要辅助/狼作出决策,并且当/死亡后, 它就会接替/位置成为第一层。
3) 社会等级第三层:*狼。该层的狼是功能 狼,由幼狼、哨兵狼和捕猎狼组成,是狼群的重要 组成部分。
第32卷第2期 2021 年6 月
中国计量大学学报
Journa,of China University of Metro,ogy
Vo,.32 No.2 Jun.2021
【文章编号】2096-2835(2021)02-0253-07 DOI:10. 3969/j. issn. 20962835. 2021. 02. 016

支持向量机算法原理

支持向量机算法原理

支持向量机算法原理支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)是一种经典的机器学习算法,是指对二类分类问题,它可以确定一个最佳的线性决策边界,以最大限度地提高分类的准确率。

它将分类任务转换为一个凸二次规划问题,然后使用核函数扩展到非线性情况。

它被广泛应用于许多类型的学习任务,包括分类和回归。

1.持向量机的概念所谓支持向量机,是指一种经典的机器学习算法,用于解决二分类问题。

该算法总是朝着最大限度地改善结果的方向迭代,并将给定的数据集呈现为一个映射,以实现最佳的分类结果。

支持向量机算法的主要思想是,在样本空间中,将数据用线性分割法分为两个独立的子空间,从而获得较高的分类准确率。

2.持向量机的数学原理支持向量机的数学基础乃在于凸优化,它是在线性可分的情况下,使分类器的准确率最大化。

支持向量机算法可以将分类问题转换为一个凸二次规划问题,以求得最优解。

在这个规划问题中,我们要求最小化一个函数,使得能够将样本以最佳方式分开,以确定决策边界。

它需要求解最优化问题中的最大间隔,故而也被称之为最大间隔分类器,把这个问题的最优解称为支持向量(Support Vector)。

3.持向量机的分类a.性可分支持向量机:是用于解决线性可分的二分类问题的支持向量机,其中只有两个分类器,我们可以使用给定的数据集来找到一个线性分类器,这样就可以将样本点映射到不同的类。

b.性不可分支持向量机:是针对线性不可分的二分类问题的支持向量机,我们可以使用核函数将线性不可分的问题扩展到高维来获得线性可分的形式,这种类型的支持向量机也是使用类似的求解方法来构建的,但是通过将线性不可分的问题扩展到高维,它可以更好地描述数据。

c.分类支持向量机:是一种多类支持向量机,它可以用于解决多个分类问题,它可以用于分类要素的多分类以及多个分类分量的情况,这是一种非常有用的技术,在主机器学习任务中得到了广泛应用。

4.持向量机的优势a.持向量机算法不仅可以实现高准确率,而且运行时间短。

svc指标 -回复

svc指标 -回复

svc指标-回复关于[svc指标]的文章。

第一步:什么是svc指标Svc指标是代表服务质量的一个重要指标,全称为Service Vector Classifier,是一种用于二分类的支持向量机算法。

支持向量机是一种机器学习方法,通过将数据映射到高维空间,并在其中找到一个最优超平面来进行分类。

SVC指标通过评估该分类器在二分类任务上的性能来衡量服务质量。

第二步:为什么svc指标重要Svc指标是评估服务质量的关键指标之一。

在服务行业,如电信、金融和零售等领域,服务质量是影响用户满意度和忠诚度的重要因素。

Svc指标能够帮助企业评估其服务的准确性和稳定性,从而指导其优化运营和改善用户体验。

第三步:如何计算svc指标计算svc指标的过程涉及到多个步骤。

首先,需要准备一组已经标记的训练数据,其中每个数据点都有一个已知的类别(正类或负类)。

接下来,使用支持向量机算法将这些数据映射到高维空间,并找到一个最优超平面来将数据分割成两个类别。

最后,在测试数据上评估该分类器的性能。

常用的svc指标包括准确率、召回率、F1分数和AUC-ROC等。

准确率是分类器预测正确的样本数量占总样本数量的比例,其计算公式为:准确率= (TP + TN) / (TP + TN + FP + FN)其中,TP表示真阳性(模型正确地预测为正类的样本),TN表示真阴性(模型正确地预测为负类的样本),FP表示假阳性(模型错误地预测为正类的样本),FN表示假阴性(模型错误地预测为负类的样本)。

召回率是分类器正确预测为正类的样本数量占实际正类样本数量的比例,其计算公式为:召回率= TP / (TP + FN)F1分数综合考虑了准确率和召回率,是一个综合指标。

其计算公式为:F1分数= 2 * (准确率* 召回率) / (准确率+ 召回率)AUC-ROC(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve)是使用不同阈值下的真阳性率和假阳性率来评估模型性能的指标。

支持向量机算法原理

支持向量机算法原理

支持向量机算法原理支持向量机算法(SupportVectorMachine,称SVM)是一种有效的机器学习算法,它可以解决分类和回归问题。

SVM是一种二类分类模型,它可以将新实例分配到两类中,正负类,或多类分类问题中的其他类别。

在数据分析中,SVM算法不仅可以解决分类问题,而且还可以解决回归问题。

SVM算法的基本原理是通过搜索最大化类间距,保证训练数据之间最大可分离性,进而找到最优超平面,完成分类任务。

SVM算法可以用来定义和解决各种回归和分类问题。

它的核心思想是通过计算支持向量和超平面来将训练数据划分成多个类别。

支持向量机算法可以通过以下步骤完成:1.首先,根据训练集的特征向量数据,SVM算法建立一个最优超平面的模型,该模型可以将训练数据分割成正类和负类;2.其次,确定最优超平面的距离函数及其支持向量;3.最后,根据支持向量来求解实例的分类结果,实现分类支持向量机算法的核心思想是找到使得类间距最大的超平面,从而使用最大空隙分割实例类。

为此,SVM会找到一个最优超平面,用于从训练数据中区分不同类别的实例,空隙就是超平面距离分类边界最远的两个样本点之间的距离,它反映了两个类别之间的分离程度,距离越大,分类器的泛化能力就越强。

SVM是一种有效的机器学习算法,它可以根据训练样本的特征来分析出相关的超平面,并将输入数据自动分类到相应的类别中,从而实现了分类任务。

SVM算法最大的优势之一是可以处理非线性可分问题,即数据不是简单的线性可分,而是非线性边界,而且也支持多分类。

它在特征空间中有一个可解释的模型,可以帮助理解分类的过程,它的运算速度快,且不需要太多的参数调整,一般地,一次训练就可以获得优良的模型,它也具有稳定性好,容忍噪声,可处理大量维度的特征,并且具有良好的性能。

另外,SVM存在一些不足之处,首先,SVM模型没有显式地输出类间概率,从而无法衡量样本属于某类别的概率。

其次,SVM是基于凸且仅支持二类分类,而不能解决多类分类问题。

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支持向量机算法公式
支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种分类和回归分析的机器学习算法。

其目标是将不同的类别分开,以最大限度地提高分类的准确性。

SVM通过构建一个决策边界(决策平面)来实现分类。

决策边界是在将两个或多个不同的类别分开的空间中绘制的一条线或面。

SVM算法选择最大边缘(Margin)的边际超平面作为决策边界。

Margin是指分类器边界与分类器最近样本点之间的距离。

SVM算法的数学公式如下:
对于样本 $(x_i, y_i), i = 1,2,...,n$,其中 $x_i$ 为样本特征向量, $y_i$ 为样本类别,其中 $y_i \in \{-1, +1\}$。

我们要找到如下形式的超平面:
$$w^Tx + b = 0$$
其中 $w$ 为超平面的法向量, $b$ 为超平面截距。

超平面将所有 $\{(x_i, y_i)\}$ 划分为两个部分,用 $\hat
y_i$ 来表示样本被分类之后的类别,那么:
$$\hat y_i = \begin{cases} +1, & w^Tx_i+b > 0\\ -1, &
w^Tx_i+b < 0 \end{cases} $$
那么超平面分类器的分类结果可以表示为:
$$f(x) = sign(w^Tx+b)$$
其中 $sign$ 表示符号函数。

接下来,我们对 SVM 策略进行数学描述:
1. 限制 $\{x_i\}$ 到超平面两侧,确保分类正确,即:
$$\begin{cases}w^Tx_i+b \geq 1, & y_i = +1\\w^Tx_i+b \leq -1, & y_i = -1 \end{cases} $$
2. 使 Margin 最大,即:
$$Margin = \frac{2}{||w||}$$
最终的目标优化问题可以表示为:
$$\max_{w,b} \frac{2}{||w||}$$ $$s.t. \quad y_i(w^Tx_i+b) \geq 1, i=1,2,...,n$$
由于最大化 $\frac{2}{||w||}$ 等价于最小化
$\frac{1}{2}||w||^2$,因此可以用二次规划来求解该问题。

SVM算法分类效果比较好,常用于数据挖掘、文字分类、图像识别、生物信息学等领域。

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