人工智慧 1 樣本空間 假設空間 版本空間

2021-08-17 04:26:23 字數 1458 閱讀 9450

這兒主要歸納一下,樣本空間、假設空間、版本空間的定義,三者的聯絡與區別。

西瓜資料集 編號

色澤根蒂

敲聲好瓜1青綠

蜷縮濁響是2

烏黑蜷縮濁響是

3青綠硬挺清脆否4

烏黑稍蜷沉悶否

一:樣本空間

上表中給出了四種實際存在的情況,也即是我們目前所能獲得的訓練集。樣本空間的標準定義是:所有可能存在的、合理的、情況的集合。機器學習的主要工作就是尋找從屬性空間(x)到標記空間(y)的乙個對映關係。說法很多,但可以認為xi-yi實際存在的乙個組合就是乙個樣本,而所有樣本的集合,就是樣本空間。而上述的的訓練集只是樣本空間乙個很小的取樣。

二:假設空間

起初,我們並不能得到樣本空間。只有樣本空間的乙個很小的子集,也就是上面的四條樣本。但可以確定的是(目前姑且這樣認為)每一條示例有三條屬性,即乙個瓜的好或不好,由三個屬性確定,而每個屬性有三個值。就拿西瓜的顏色來說,表中有青綠、烏黑,姑且加一種淺白(僅為演示何為假設空間),可以確定的是乙個好瓜應該是青綠或烏黑色;但也可能,西瓜的好或不好與顏色無關,即在好瓜的情況下西瓜的顏色可能是*(*代表任意顏色),那麼西瓜的顏色這一屬性就有四個可能的取值。

即假設空間可以這樣定義:色澤:*、根蒂:*、敲聲:*是好瓜。色澤:*、根蒂:*、敲聲:濁響是好瓜。色澤:*、根蒂:*、敲聲:清脆是好瓜。色澤:*、根蒂:*、敲聲:沉悶是好瓜。這是乙個簡單的排列組合問題。一共有4*4*4+1=65種情況。最後的1表示任何情況都不是好瓜,即沒有好瓜的情況。

可以看出來,假設空間是在已知屬性和屬性可能取值的情況下,對所有可能滿足目標(好瓜)的情況的一種毫無遺漏的假設集合。

三:版本空間

從上面可以看到,假設空間,單純的羅列的所有可能的情況,這更多的是一種數學上的羅列。顯然假設空間中肯定有很多是不滿足情況的,或是不合理的。…………比如根據上述**中的訓練資料(樣本空間的子集)可以看出,「色澤:青綠、根蒂:硬挺、敲聲:清脆不是好瓜「,所以假設空間中的「色澤:青綠、根蒂:硬挺、敲聲:清脆是好瓜」顯然是錯誤的假設,應當捨去。…………上面是刪除假設空間明顯錯的假設。但還有那種不錯誤,但會有嚴重誤導傾向的假設也需要刪除。比如假設空間中有「色澤:青綠、根蒂:蜷縮、敲聲:濁響是好瓜」,這和訓練資料集正好吻合,顯然是正確的,但是對於假設空間來說,此條假設也應該被刪除。因為如果說「色澤:青綠、根蒂:蜷縮、敲聲:濁響是好瓜」那麼「色澤:烏黑、根蒂:蜷縮、敲聲:濁響就不是好瓜了」這顯然有種「過度精確」的錯誤。僅根據上述訓練集中的四條資料來判斷,「色澤:*、根蒂:蜷縮、敲聲:濁響是好瓜」便比較合適了。這能很好的契合表中的四條資料。…………如果按照上述原則「色澤:淺白、根蒂:蜷縮、敲聲:濁響」會被判斷為好瓜,這正確與否顯然是不知道的。所以,如果想做出正確的判斷,就需要全面大量的訓練,目的就是盡量的排出假設空間中不合理的假設。而剩下的假設就是在滿足已有訓練資料集的情況下,做出的最優選擇了。…………現實問題中,我們常面臨很大的假設空間,但學習過程是根據有限的樣本訓練集進行的,那麼對於不同版本的訓練集,應該會有不同版本的「刪除後」的假設空間與之對應。便稱之為版本空間。    

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