SVM

  VM(Support Vector Machine)指的是支持向量机,是常见的一种判别方法。在机器学习领域,是一个有监督的学习模型,

通常用来进行模式识别、分类以及回归分析。

一.基本情况  

  Vapnik等人在多年研究统计学习理论基础上对线性分类器提出了另一种设计最佳准则。其原理也从线性可分说起,然后扩展到线性不可分的情况。甚至扩展到使用非线性函数中去,这种分类器被称为支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)。支持向量机的提出有很深的理论背景。
支持向量机方法是在后来提出的一种新方法。
SVM的主要思想可以概括为两点:
  • 1.它是针对线性可分情况进行分析,对于线性不可分的情况,通过使用非线性映射算法将低维输入空间线性不可分的样本转化为高维特征空间使其线性可分,从而使得高维特征空间采用线性算法对样本的非线性特征进行线性分析成为可能。
  • 2.它基于结构风险最小化理论之上在特征空间中构建最优超平面,使得学习器得到全局最优化,并且在整个样本空间的期望以某个概率满足一定上界

二特征

  ⑴SVM学习问题可以表示为凸优化问题,因此可以利用已知的有效算法发现目标函数的全局最小值。而其他分类方法(如基于规则的分类器人工神经网络)都采用一种基于贪心学习的策略来搜索假设空间,这种方法一般只能获得局部最优解。
  ⑵SVM通过最大化决策边界的边缘来控制模型的能力。尽管如此,用户必须提供其他参数,如使用核函数类型和引入松弛变量等。
  ⑶通过对数据中每个分类属性引入一个哑变量,SVM可以应用于分类数据。
  ⑷SVM一般只能用在二类问题,对于多类问题效果不好。
三 原理  
  SVM方法是通过一个非线性映射p,把样本空间映射到一个高维乃至无穷维的特征空间中(Hilbert空间),使得在原来的样本空间中非线性可分的问题转化为在特征空间中的线性可分的问题.简单地说,就是升维和线性化.升维,就是把样本向高维空间做映射,一般情况下这会增加计算的复杂性,甚至会引起“维数灾难”,因而人们很少问津.但是作为分类、回归等问题来说,很可能在低维样本空间无法线性处理的样本集,在高维特征空间中却可以通过一个线性超平面实现线性划分(或回归).一般的升维都会带来计算的复杂化,SVM方法巧妙地解决了这个难题:应用核函数的展开定理,就不需要知道非线性映射的显式表达式;由于是在高维特征空间中建立线性学习机,所以与线性模型相比,不但几乎不增加计算的复杂性,而且在某种程度上避免了“维数灾难”.这一切要归功于核函数的展开和计算理论.
选择不同的核函数,可以生成不同的SVM,常用的核函数有以下4种:
⑴线性核函数K(x,y)=x·y;
⑵多项式核函数K(x,y)=[(x·y)+1]^d;
径向基函数K(x,y)=exp(-|x-y|^2/d^2)
⑷二层神经网络核函数K(x,y)=tanh(a(x·y)+b)
四 应用
SVM可用于解决各种现实世界的问题:
  • 支持向量机有助于文本和超文本分类,因为它们的应用程序可以显著减少对标准感应和转换设置中标记的训练实例的需求。
  • 图像的分类也可以使用SVM进行。实验结果表明,只有三到四轮的相关性反馈,支持向量机的搜索精度要比传统的查询优化方案高得多。图像分割系统也是如此,包括使用Vapnik建议的使用特权方法的修改版SVM的系统。
  • 使用SVM可以识别手写字符。
  • SVM算法已广泛应用于生物科学和其他科学领域。它们已被用于对高达90%正确分类的化合物进行蛋白质分类。已经提出基于SVM权重的置换测试作为解释SVM模型的机制。支持向量机权重也被用于解释过去的SVM模型。Posthoc解释支持向量机模型为了识别模型使用的特征进行预测是一个比较新的研究领域,在生物科学中具有特殊的意义。

五 链接

https://blog.csdn.net/liugan528/article/details/79448379

https://blog.csdn.net/DP323/article/details/80535863

https://baike.baidu.com/item/svm/4385807?fr=aladdin

 

posted on 2018-09-07 10:48  AI大道理  阅读(535)  评论(0编辑  收藏  举报

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