在机器学习SVM支持向量机中,有损失函数,那损失函数是如何求解的呢?

一.SVM优化

SVM的原始优化目标和约束条件:
如何理解SVM的损失函数
线性支持向量机学习除了原始最优化问题,还有另外一种解释,就是最优化以下目标函数:
如何理解SVM的损失函数

二.损失函数

1.定义

目标函数的第一项是经验损失或经验风险,函数
如何理解SVM的损失函数
称为合页损失函数(hinge loss function)

2.取值

下标"+"表示以下取正值的函数
如何理解SVM的损失函数
这就是说,当样本点如何理解SVM的损失函数被正确分类且函数间隔(确信度)如何理解SVM的损失函数大于1时,损失是0,否则损失是如何理解SVM的损失函数目标函数的第二项是系数为λ的w的L2范数,是正则化项。

理解

下图为合页损失函数的图像:如何理解SVM的损失函数
横轴表示函数间隔,我们从两个方面来理解函数间隔:

1)正负
当样本被正确分类时,y(wx+b)>0;当样本被错误分类时,y(wx+b)<0。

2)大小
y(wx+b)的绝对值代表样本距离决策边界的远近程度。y(wx+b)的绝对值越大,表示样本距离决策边界越远。

因此,我们可以知道:
当y(wx+b)>0时,y(wx+b)的绝对值越大表示决策边界对样本的区分度越好
当y(wx+b)<0时,y(wx+b)的绝对值越大表示决策边界对样本的区分度越差

从图中我们可以看到 :
1)0-1损失
当样本被正确分类时,损失为0;当样本被错误分类时,损失为1。

2)感知机损失函数
当样本被正确分类时,损失为0;当样本被错误分类时,损失为-y(wx+b)。

3)合页损失函数
当样本被正确分类且函数间隔大于1时,合页损失才是0,否则损失是1-y(wx+b)。
相比之下,合页损失函数不仅要正确分类,而且确信度足够高时损失才是0。也就是说,合页损失函数对学习有更高的要求

来源:

  1. https://blog.csdn.net/lz_peter/article/details/79614556

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