我想知道,考虑到支持向量机回归模型的回归系数,是否可以“手工”计算该模型做出的预测。
更准确地说,假设:
svc = SVR(kernel='rbf', epsilon=0.3, gamma=0.7, C=64)
svc.fit(X_train, y_train)
然后你可以很容易地通过使用
y_pred = svc.predict(X_test)
我想知道人们是如何通过直接计算得到这个结果的。从决策函数开始,
其中,
K
是RBF核函数,b
是截距,α是对偶系数。因为我使用的是RBF内核,所以我开始是这样的:
def RBF(x,z,gamma,axis=None):
return np.exp((-gamma*np.linalg.norm(x-z, axis=axis)**2))
for i in len(svc.support_):
A[i] = RBF(X_train[i], X_test[0], 0.7)
然后我计算
np.sum(svc._dual_coef_*A)+svc.intercept_
然而,这个计算的结果与
y_pred
的第一项不同。我怀疑我的推理不完全正确和/或我的代码不应该是正确的,所以如果这不是问的正确的董事会道歉。在过去的两个小时里,我一直目不转睛地盯着这个问题看,如果有任何帮助,我将不胜感激!更新
经过进一步的研究,我发现了以下帖子:Replication of scikit.svm.SRV.predict(X)和Calculating decision function of SVM manually。
在第一篇文章中,他们讨论回归,在第二篇文章中,他们讨论分类,但观点不变。在这两种情况下,OP基本上都会问相同的问题,但是当我尝试实现它们的代码时,我总是在步骤中遇到错误
diff = sup_vecs - X_test
形式的
ValueError: operands could not be broadcast together with shapes
(number equal to amount of support vectors,7) (number equal to len(Xtest),7)
我不明白为什么支持向量的数量应该等于测试数据的数量。据我所知,几乎从来没有过这种情况。那么,有没有人能告诉我们应该如何更普遍地解决这个问题,即如何改进代码,使之适用于多维数组呢?
P.S.与问题无关,但准确地说:7是特征的数量。
最佳答案
你犯的错误就在这个循环中。
在第一个n_SV(支持向量的数量)训练点上循环,而不一定是支持向量。所以只要在for i in len(svc.support_):
上循环就可以得到实际的支持向量。其余代码保持不变。下面我提供代码的更正。
from sklearn import datasets
from sklearn.svm import SVR
# Load the IRIS dataset for demonstration
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data
y = iris.target
# Train-test split
X_train, y_train = X[:140], y[:140]
X_test, y_test = X[140:], y[140:]
print(X.shape, X_train.shape, X_test.shape) # prints (150, 4) (140, 4) (10, 4)
# Fit a rbf kernel SVM
svc = SVR(kernel='rbf', epsilon=0.3, gamma=0.7, C=64)
svc.fit(X_train, y_train)
# Get prediction for a point X_test using train SVM, svc
def get_pred(svc, X_test):
def RBF(x,z,gamma,axis=None):
return np.exp((-gamma*np.linalg.norm(x-z, axis=axis)**2))
A = []
# Loop over all suport vectors to calculate K(Xi, X_test), for Xi belongs to the set of support vectors
for x in svc.support_vectors_:
A.append(RBF(x, X_test, 0.7))
A = np.array(A)
return (np.sum(svc._dual_coef_*A)+svc.intercept_)
for i in range(X_test.shape[0]):
print(get_pred(svc, X_test[i]))
print(svc.predict(X_test[i].reshape(1,-1))) # The same oputput by both