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例如,给定一个训练数据集
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xi是一个m维向量,yi是分类标签。为了讨论方便,这里使用 {+1,-1} 来表示其取值。使用支持向量机进行训练的目的实际上是在m维空间中找到一个可以分离两类向量的超平面。
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这个超平面的定义为方程
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wx+b=0
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x是一个m维的向量,或表示成一个m ×1的矩阵。w是一个1× m的矩阵。b是一个实数。
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分类的决策函数是
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也称作“线性可分支持向量机”。
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以二维空间的向量为例,最后希望用如图11-34所示的方式找到超平面wx+b=0,其中需要学习的就是w和b。在这里有一个假设,就是在分类正确的情况下距离超平面越远的点其确信程度越高,也就是在超平面方程wx+b=0给定的情况下,可以使用一个间隔函数个向量到超平面的距离。
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图11-34 二维空间向量超平面
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某个向量点xi到超平面的距离用欧氏距离(Euclidean Metric)表示,可以写作
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根据yi取值的特点,可以写作
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因此也叫作“几何间隔”。其中,||w||叫作“范数”,在欧式空间中的欧式范数定义为
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是向量的模。
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几何间隔在空间几何上有具体的几何距离解释,这和我们在二维空间中求点到直线的距离及在三维空间中求点到平面的距离的计算方式是一样的。如果在规范化后,令||w||=1,间隔距离可以写作
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