線性支援向量機-合頁損失函式(Hinge Loss)
線性支援向量機學習有另一種解釋,那就是最小化以下目標函式:
i=1∑N[1−yi(w⋅xi+b)]++λ∣∣w∣∣2
目標函式得第一項是經驗損失函式或者經驗風險,函式
L(y(w⋅x+b))=[1−y(w⋅x+b)]+稱為合頁損失函式。下標+表示以下取正值得函式。
[z]+={z,0,z>0z≤0
目標函式第二項是係數為
λ的
w的
L2範數,是正則化項。
定理證明
線性支援向量機原始最優化問題:
w,b,ξmin21∣∣w∣∣2+Ci=1∑Nξi(1)
s.t. yi(w⋅xi+b)≥1−ξi,i=1,2,…,N(2)
ξi≥0,i=1,2,…,N(3)
等價於最優化問題
w,bmini=1∑N[1−yi(w⋅xi+b)]++λ∣∣w∣∣2(4)
證明:
令
[1+yi(w⋅xi+b)]+=ξi,則
ξi≥0,式(2)成立。
當
1−yi(w⋅xi+b)>0時,有
1−yi(w⋅xi+b)=ξi,
yi(w⋅xi+b)=1−ξi;當
1−yi(w⋅xi+b)≤0時,有
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