【问题标题】:Support vector machines - separating hyperplane question支持向量机 - 分离超平面问题
【发布时间】:2010-12-04 13:48:08
【问题描述】:

据我所见,分离超平面似乎必须采用这种形式

x.w + b = 0。

我不太理解这个符号。据我了解,x.w 是一个内积,所以它的结果将是一个标量。你怎么能用标量 + b 来表示超平面?我对此很困惑。

另外,即使是x + b = 0,不也是一个正通​​过原点的超平面吗?据我了解,分离超平面并不总是通过原点!

【问题讨论】:

  • 记住这里的x“变量”,即平面是所有点x的集合( x 是一个向量) 满足方程 w.x+b=0

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【解决方案1】:

它是使用点和法向量的(超)平面方程。
将平面视为点 P 的集合,使得从 P0 到 P 的向量垂直于法线

查看这些页面以获得解释:

http://mathworld.wolfram.com/Plane.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Plane_%28geometry%29#Definition_with_a_point_and_a_normal_vector

【讨论】:

    【解决方案2】:

    在 3d 坐标系中想象一个平面。为了描述它,您需要该平面的法向量 N 和平面到原点的距离 D。为简单起见,假设法线向量具有单位长度。那么该平面的方程为 x.N - D = 0。

    说明:x.N 可以可视化为 x 在法线向量 N 上的投影。结果是向量 x 平行于 N 的长度。如果这个长度等于 D,则点 x 在平面上。

    【讨论】:

    • 平面到原点的距离是指平面最近点到原点的距离?
    【解决方案3】:

    点积(即内积)的定义是

    xy = |x| * || * cos(a)

    其中 a 是 xy 之间的最小角度。

    很容易看出 xy = 0,如果 a=90 度 (pi rad)。

    这意味着如果你有一个固定的法向量w,一个超平面由:

    xw = 0

    x 可以“指向”的所有点的集合,因为 x 必须与 w 正交。

    现在,一个超平面由:

    xw + b = 0

    x 可以“指向”的所有点的集合,例如 xw 是一个常数。随着 x 变长,|x|增加,角度 a 必须接近 90 度 (pi rad),cos(a) 减小,以产生相同的恒定结果。但是,如果您将 x 指向与 w 完全相反的方向,则 cos(a) = -1 和 |x| = b(前提是 w 是单位长度)。

    事实证明,这组点的给定平面平行于 xw = 0,并且在空间中移动了距离 -b(在 w 的方向上)仍然假定 w 是单位长度。

    这个答案可能不会帮助操作,但希望其他人会从中受益。

    【讨论】:

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