引入:
1、数据线性不可分;
2、映射到高维依然不是线性可分
3、出现噪声。
如图:
对原始问题变形得到#2:
进行拉格朗日转换:
其中α和r是拉格朗日因子,均有不小于0的约束。
按照之前的对偶问题的推导方式,先针对w,b最小化,然后再针对α最大化,得到新的对偶问题:
求解得到α之后,w仍然按公式给出,但是截距b的计算方式要改变。
KKT中的互补条件也变为了:【有待深入理解其含义】
KKT的理解:【首先得注意:(1)α与样本(x,y)是一一对应的;(2)α>=0】
由对w的偏导得到:
(a)
这个约束可以用来在得到α之后求w
而对b的偏导得到:
这个已经进入优化的约束条件。
而根据w的计算公式(a)可以得知,w的计算其实只依赖α>0大于0的样本,这些样本就称为支持向量(对于软件隔分类也是一样)。
对于线性可分支持向量机,KKT的另外三个约束条件为:
其中:
最优解满足:函数距离大于1的大多数样本(g(w)>0),其对应的α=0,函数距离等于的1的样本(g(w)=0,支持向量),其对应的α>0
对于软间隔分类,KKT的另外三个约束条件为:
最优解满足:函数距离大于1的大多数样本(g(w)>0),其对应的α=0,函数距离等于的1的样本(g(w)=0,支持向量),其对应的0<α<C
函数距离小于的1的样本(g(w)=0,支持向量),其对应的α=C
这些条件用于判断SMO算法是否收敛。
第一个式子表明在两条间隔线外的样本点前面的系数为0,离群样本点前面的系数为C,
而在超平面两边的最大间隔线上的样本点前面系数在(0,C)上。
支持向量包括α=C的点吗?我觉得包括,毕竟它影响到了w的计算