电信保温杯笔记——《统计学习方法(第二版)——李航》第2章 感知机

电信保温杯笔记——《统计学习方法(第二版)——李航》第2章 感知机

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  • 介绍
  • 特点
  • 模型结构
  • 损失函数
  • 优化目标
    • 感知机学习算法的原始形式
      • 举例
  • 算法收敛性
  • 感知机学习算法的对偶形式
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论文

原论文:《The perceptron: A probabilistic model for information storage and organization in the brain》

介绍

电信保温杯笔记——《统计学习方法(第二版)——李航》
本文是对原书的精读,会有大量原书的截图,同时对书上不详尽的地方进行细致解读与改写。

1967年1月发表的文章,提出了感知机,一个线性二分类模型,是神经网络与支持向量机的基础。输入为实例的特征向量,输出为实例的类别,取+1和-1;感知机对应于输入空间中将实例划分为正负两类的分离超平面,属于判别模型;导入基于误分类的损失函数;利用随机梯度下降法对损失函数进行极小化;
在这里插入图片描述

特点

感知机学习算法具有简单而易于实现的优点,分为原始形式和对偶形式;

感知机因为是线性模型,所以不能表示复杂的函数,如异或 (XOR)。

模型结构

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损失函数

计算误分类点到超平面的总距离
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优化目标

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感知机学习算法的原始形式

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举例

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# 对于线性可分数据集可以用whileTrue)至训练结束,对于线性不可分数据集,把whileTrue)改为 for epoch in epochs
m = 50 # 样本数量
w = 0
b = 0
eta = 0.1 # 学习率
datas = int[50]
labels = int[50]
while(True):
    n = m
    for i in range(m):
        x = datas[m]
        y = labels[m]
        if(y*(x*m+b) < 0): # 错误分类时更新参数
            w = w + eta * y * x
            b = b + eta * y
            n -= 1 # 正确分类的样本数
    if (n == 50): # 所有样本都没有被错误分类,代表训练结束
        break

算法收敛性

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γ \mathbf{\gamma} γ 表示离超平面最近的点离超平面的距离。

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感知机学习算法的对偶形式

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n i n_i ni 代表多轮迭代至结束,样品一共被误分多少次,因为每次误分都会用于更新参数。
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G矩阵的元素代表2个样本的点积

感觉应该把 y j y_j yj 也列入到G矩阵中,进一步简化计算
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