機器學習——支持向量機SVM(2)
緊接著上一篇談到的最小化問題。

多元函數(shù)的極值問題一般采用拉格朗日極值法,求對應的偏導數(shù)來完成。由于約束條件是不等式,可以將不等式變換為等式來解決,如下所示,通過引入pi變量來完成。


只要是正確分類的樣本,yi乘以wx+b均大于1,不用考慮小于零的情況,此時樣本在兩個正負超平面之間,不滿足支持向量的定義了。
由上可以看出如果yi乘以wx+b不等于1,也就是說該樣本位于正負超平面以外的區(qū)域,對應的λ等于零。
如果是位于正負超平面上的樣本點,則λ不等于零。

首先在約束曲面邊界處g(x)= 0的極值問題,此時就是等式約束,正常的拉格朗日極值法的應用??隙ㄓ衒(x)與約束條件g(x)相切,即二者的導數(shù)向量的方向相反或者相反,但是導數(shù)值的大小是由下述等數(shù)條件來決定的。

然后是g(x)< 0的情況,在這種情況下,在小于零的區(qū)域內(nèi)求f(x)的最小值就直接求導Δf(x)即可,與拉姆達無關直接置0即可。關于g(x)=0的情況時,就是和基本的拉格朗日極值法是一樣的思路來解決問題,但是由于區(qū)域的存在,極值點處二者的導數(shù)方向一定相反。如果相同的話它們會沿相同的方向繼續(xù)運動走入到區(qū)域內(nèi)部,那樣這個點就不可能是約束條件下的極值點了。由于二者的導數(shù)方向相反,符號異號,此時上述等式的λ值一定得大于零。
最后是第三個條件就是關于點的位置和λ正負關系得到的結果,上面已經(jīng)寫了。由此可見絕大多數(shù)點對應的λ均為零,不參與到w與b的計算過程中,僅有支持向量參與計算,極大地簡化了運算量,這也就是支持向量機的由來。
這個λ的正負性的討論我寫的不是很透徹,之后在涉及到這個部分的內(nèi)容再行闡述。
最后就是對偶性問題了,這個部分涉及到凸優(yōu)化相關的內(nèi)容,我只能理解到,把某個函數(shù)最小值的求解問題轉化為另一個函數(shù)最大值的求解。

