线性支持向量机的随机梯度下降

文章探讨了从算法到代码的转化过程中遇到的问题,特别是在实现线性支持向量机的随机梯度下降时。指出在实际应用中,数据本身用于计算梯度,而非预设函数。介绍了线性支持向量机的优化问题转换及其随机梯度下降公式,并给出了相关代码片段。

算法和代码之间的误区

在看统计学习方法的时候,线性支持向量机学习算法变成代码时,下面这个函数不知道如何构造成算法:
在这里插入图片描述
为什么我认为需要上面这个函数呢,是因为随机梯度下降,需要求梯度,也就说求导,没有函数如何求导。(这是我当时单纯的想法)。
后来经过老师的解答发现,现实中从来不写这种函数,因为现实给你数据,你不会知道这个数据会满足什么样的函数的。所以一般的求梯度这个过程直接由数据完成,也就是说知道x,y,就可以求梯度。
在这里插入图片描述

参考:https://www.jianshu.com/p/9d8e8db52dde

线性支持向量机的随机梯度下降

线性支持向量机的随机梯度下降相当的巧妙,已知原问题如下:
在这里插入图片描述
稍微做一下转换将变成如下形式:
在这里插入图片描述
想要计算上面公式的梯度只需要(注意这里有个标记错误,是y_i):
在这里插入图片描述
那么随机梯度下降的代码就是:在这里插入图片描述

代码

class SoftMarginSVM(object):
    def __init__(self, train_data, train_label, validate_data, validate_label, alpha=0.00001, C=700.0):
        self.train_data = train_data
        self.train_label = train_label
        self.validate_data = validate_data
        self.validate_l
### 随机森林 随机森林是一种集成学习方法,通过构建多个决策树并取其平均值来改进分类和回归任务的结果。每棵树都在数据的一个随机子样本上训练,并且在节点分裂时考虑的是特征的随机子集。这种方法不仅提高了准确性还减少了过拟合的风险[^1]。 ```python from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier clf = RandomForestClassifier(n_estimators=100, max_depth=2, random_state=0) clf.fit(X_train, y_train) ``` ### 支持向量机 支持向量机旨在找到能够最好地区分两个类别的超平面。该模型特别适用于具有清晰边界的线性可分离的数据点集合。当面对非线性的复杂边界时,则可以采用不同的内核函数(比如径向基函数)来进行映射转换,从而使得原本不可分割的空间变得易于处理[^3]。 ```python from sklearn import svm clf = svm.SVC(kernel='rbf', C=1, gamma=0.7) clf.fit(X_train, y_train) ``` ### 梯度提升 梯度提升属于一种迭代的方法论框架,在此过程中弱的学习者被逐步加入进来形成强的学习者。具体来说就是每次新增一棵树去纠正前一轮预测中的错误,直到达到预定的数量或是不再有显著改善为止。这种技术常用于解决结构化或表格型数据上的监督学习问题。 ```python import xgboost as xgb model = xgb.XGBClassifier() model.fit(X_train, y_train) ``` ### 算法比较 - **计算效率**:随机森林由于是并行化的操作所以相对更快;而SVM尤其是带有复杂的核函数情况下可能会非常耗时;相比之下,XGBoost经过优化后可以在大规模数据集中保持较高的速度。 - **解释能力**:如果需要理解为什么做出某个特定决定的话,那么像决策树这样的白盒模型会更受欢迎,因为它们提供了直观的理解路径。然而,黑箱性质较强的神经网络以及某些类型的增强算法可能就不太适合这种情况了。 - **泛化性能**:通常认为,适当调整后的梯度提升能够在多种不同类型的任务中取得较好的表现,因为它能有效地捕捉到输入变量之间的相互作用关系。不过这也取决于具体的业务背景和个人偏好等因素的影响[^4]。 ### 应用场景 这些算法广泛应用于各个领域: - **金融行业**:信用评分、欺诈检测等; - **医疗健康**:疾病诊断辅助工具开发; - **电子商务平台**:推荐系统建设; - **社交网络分析**:社区发现与链接预测等问题求解
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值