機器學習 感知機

2021-08-13 10:58:57 字數 1454 閱讀 9998

感知機是一種簡單的二類分類的線性分類模型,用於處理可以線性可分的二分類問題。感知機對應於輸入空間(特徵空間)中將例項劃分為正負兩類的分離超平面,屬於判別模型。

模型。從輸入空間到輸出空間有如下函式 f(

x)=s

ign(

wtx+

b)其中w

為權值,

b為偏執。生成的超平面為 wt

x+b=

0 其中w

為超平面的法向量,

b為超平面的截距,超平面到原點的距離為−b

||w|

| .

策略。損失函式選取為誤分類點到超明面的總距離 l(

w,b)

=−∑x

i∈my

i(wt

xi+b

) 其中m

為誤分類點的集合。

原始演算法

採用隨機梯度下降法,極小化過程不是一次使用m中所有的誤分類點進行梯度下降,而是每次隨機選取乙個誤分類點使梯度下降。演算法為 w←

w+ηy

ixib

←b+η

yi其中0

≤η≤1

為學習速率。

選取初值 w,b

while l>0

隨機選乙個樣本:

if yi*(w*xi+b)<=0

w=w+eta*yi*xi

b=b+eta*yi

感知機學習演算法由於採用不同的初值或選取不同的誤分類點,解可以不同。

對偶演算法

上述原始演算法對權值修正為

w←w+

ηyix

ib←b

+ηyi

若修改n次,則w,

b 的關於(x

i,yi

) 增量分別是αi

yixi

與αiyi

,這裡αi

=niη

,ni表示(x

i,yi

) 被選為誤分類點的次數。則最後的權值引數可以表示為 w=

∑i=1

nαiy

ixib

=∑i=

1nαi

yi例項點更次次數越多,意味著它距離分類超平面越近,也就越難正確分類,這樣的點對學習結果影響最大。

演算法:

1. α←0

,b←0

2. 在訓練集中選取資料(x

i,yi

)

3. 如果yi

(∑j=

1nαj

yjxj

⋅xi+

b)≤0

αi=αi+η

b=b+

ηyi

4. 轉到2,直到沒有誤分類資料

對偶形勢中,訓練例項僅以內積的形式出現,則可以離線的計算出內積並儲存到矩陣中,這個矩陣則為gram矩陣 g=

[xi⋅

xj]n

×n

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