第二章 感知机
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统计学习中感知机模型的教学知识点总结分析收稿日期:2018-11-05基金项目:徐州医科大学优秀人才科研启动基金(D2018002)作者简介:肖立顺(1987-),男(汉族),河北容城人,理学博士,流行病与卫生统计学教研室讲师,主要从事概率统计,统计学习等方面的理论研究及应用。
一、引言感知机由Frank Rosenblatt 于1957年提出,是机器学习和统计学习中经典的线性二分类模型[1]。
很多模型是感知机的推广,例如支持向量机,神经网络[2]等,因此充分掌握和理解感知机对统计学习非常重要。
但是大部分的统计学习和机器学习教材中,对感知机模型的解释不多,不方便初学者理解,因此本文针对感知机模型的几何解释中一些易错知识点进行了总结和分析,以便教师在授课过程中进行讲解。
首先给出感知机的定义。
定义1.1[1]假设特征空间是X 奂R n,输出空间为y ={+1,-1}。
特征向量x ∈X 对应特征空间的点,输出y ∈y 表示实例的类别。
函数f (x )=sign (w ·x+b )称为感知机,其中w ∈R n和b ∈R 为模型参数,分别称为权值和偏置,w ·x 表示向量的内积。
sign (·)为符号函数,即如果x ≥0,有sign (x )=+1,否则sign (x )=-1。
二、决策边界与正负分类的关系线性方程w ·x+b=0对应于特征空间R n中的一个超平面,其中w 是超平面的法向量,b 是超平面的截距。
线性方程将特征空间分为两个部分,位于这两个部分的点被分为正、负两类,即落在w ·x+b >0区域内的点标记为+1,落在w ·x+b <0区域的点标记为-1。
因此,此线性方程又称为决策边界[1]。
为直观理解感知机的几何解释,我们考虑特征空间为二维平面的情形,决策边界为直线l 1:w 1x 1+w 2x 2+b=0,其中x 1,x 2∈R 。
如果以x 1为横坐标,x 2为纵坐标,当w 2>0时,标记为+1的点落在w 1x 1+w 2x 2+b >0区域内;而当w 2<0时,标记为+1的点落在w 1x 1+w 2x 2+b <0区域内。
感知机matlab代码说明感知机是一种简单的人工神经网络模型,用于二元分类问题。
它由一组输入特征、权重和偏置组成,通过权重的线性组合加上偏置,然后通过激活函数(通常是阶跃函数)得到输出。
感知机的学习算法通常是通过迭代的方式不断调整权重和偏置,使得模型能够正确分类训练样本。
在MATLAB中,可以使用以下代码实现感知机算法:matlab.function [w, b] = perceptron_train(X, y, max_iter)。
[m, n] = size(X);w = zeros(1, n);b = 0;iter = 0;while iter < max_iter.for i = 1:m.if y(i) (w X(i, :)' + b) <= 0。
w = w + y(i) X(i, :);b = b + y(i);end.end.iter = iter + 1;end.end.上面的代码实现了一个简单的感知机训练函数。
其中,X是输入特征的矩阵,每一行代表一个样本,每一列代表一个特征;y是样本的标签,取值为+1或-1;max_iter是最大迭代次数。
函数的输出是训练得到的权重w和偏置b。
需要注意的是,这只是一个简单的感知机实现示例,实际应用中可能需要考虑更多的因素,比如学习率的选择、收敛条件的判断等。
另外,感知机算法只能解决线性可分的问题,对于线性不可分的问题需要使用其他方法,比如支持向量机等。
希望以上信息能够帮助你理解感知机的MATLAB实现。
如果你有更多关于感知机或者MATLAB的问题,欢迎继续提问。
人工智能导论第二章答案1、单选题:下列关于智能说法错误的是()选项:A:细菌不具有智能B:任何生命都拥有智能C:从生命的角度看,智能是生命适应自然界的基本能力D:目前,人类智能是自然只能的最高层次答案: 【细菌不具有智能】2、判断题:目前,智能的定义已经明确,其定义为:智能是个体能够主动适应环境或针对问题,获取信息并提炼和运用知识,理解和认识世界事物,采取合理可行的(意向性)策略和行动,解决问题并达到目标的综合能力。
()选项:A:错B:对答案: 【错】3、判断题:传统人工智能领域将人工智能划分为强人工智能与弱人工智能两大类。
所谓强人工智能指的就是达到人类智能水平的技术或机器,否则都属于弱人工智能技术。
()选项:A:错B:对答案: 【对】4、判断题:人类历史上第一个人工神经元模型为MP模型,由赫布提出。
()选项:A:对B:错答案: 【错】5、单选题:下列关于数据说法错误的是()选项:A:数据可以分为模拟数据和数字数据两类B:数据就是描述事物的符号记录,是可定义为有意义的实体C:我们通常所说的数据即能够直接作为计算机输入的数据是模拟数据D:在当今社会,数据的本质是生产资料和资产答案: 【我们通常所说的数据即能够直接作为计算机输入的数据是模拟数据】6、多选题:下列关于大数据的说法中正确的有()选项:A:大数据具有多样、高速的特征B:“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产C:大数据带来的思维变革中,更多是指更多的随机样本D:“大数据时代”已经来临答案: 【大数据具有多样、高速的特征;“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产;“大数据时代”已经来临】7、判断题:大数据在政府公共服务、医疗服务、零售业、制造业、以及涉及个人位置服务等领域都将带来可观的价值。
()选项:A:对B:错答案: 【对】8、多选题:人工智能在各个方面都有广泛应用,其研究方向也众多,下面属于人工智能研究方向的有()选项:A:知识图谱B:模式识别C:语音识别D:机器学习答案: 【知识图谱;模式识别;语音识别;机器学习】9、判断题:机器人发展经历了程序控制机器人(第一代)、自适应机器人(第二代)、智能机器人(现代)三代发展历程。
感知机的原理
感知机是一种二分类模型,输入是实例的特征向量,输出是实例的类别,可以理解为一个将输入空间划分为正负两类的超平面。
感知机的学习算法是基于误分类驱动的,其原理如下:
1. 定义模型:感知机模型的定义是f(x) = sign(w•x + b),其中
w是权重向量,x是输入特征向量,b是偏置。
2. 初始化参数:将权重向量w和偏置b初始化为0或者随机值。
3. 对训练样本进行分类:对于每一个训练样本(x_i, y_i),其中
x_i是特征向量,y_i是真实的类别标签。
计算该样本的预测值y_i_hat = sign(w•x_i + b)。
4. 更新参数:如果预测结果与真实标签不一致,则更新参数w 和b,更新方式为w = w + η * y_i * x_i 和b = b + η * y_i,其
中η为学习率。
通过不断迭代样本,直到所有样本都被正确分类为止。
5. 重复步骤3和步骤4,直到所有样本都被正确分类或达到了
迭代次数的上限。
感知机的原理基于线性模型,试图通过一个超平面将数据分成两类,但是只能处理线性可分的问题。
对于线性不可分的问题,
感知机无法收敛。
感知机也可以通过核函数将其扩展为非线性问题的分类器,但是训练过程相对较慢。
感知机定理的条件和结论感知机定理的条件和结论1. 引言感知机是一种二分类的线性分类模型,它的提出对机器学习领域产生了重要影响。
感知机定理是感知机理论的核心,它规定了感知机在什么条件下能够解决线性可分问题。
在本文中,我们将探讨感知机定理的条件和结论,帮助读者更全面、深入地理解感知机模型的原理和应用。
2. 感知机模型感知机模型是一种简单且常用的机器学习模型,它的目标是通过一个线性函数来划分不同类别的样本。
感知机模型可以表示为:f(x) = sign(w·x + b)其中,x是输入样本的特征向量,w和b是感知机模型的参数,w是权重向量,b是偏置项,sign是符号函数,当参数w·x + b大于0时,输出为1,否则输出为-1。
3. 感知机定理的条件感知机定理规定了感知机在什么条件下能够解决线性可分问题。
感知机定理的条件如下:a) 线性可分的数据集:该条件要求样本能够被一个超平面完美地分开,即存在一个参数向量w和偏置项b,能够使得所有正例样本满足w·x + b > 0,所有负例样本满足w·x + b < 0。
b) 学习率的选择:感知机算法中的学习率η需要大于0,且不能过大,否则可能导致模型无法收敛。
合适的学习率可以保证感知机算法在有限的步数内收敛到最优解。
4. 感知机定理的结论根据感知机定理,如果满足上述条件,感知机算法将能够找到一个参数向量w和偏置项b,可以将训练集中的样本完美地分开。
感知机算法的迭代过程如下:a) 初始化参数w和b为0或者一个较小的随机数。
b) 随机选择一个被错误分类的样本x,即w·x + b > 0且y = -1,或者w·x + b < 0且y = 1。
c) 更新参数w和b:w = w + ηyx,b = b + ηy,其中η是学习率,y是样本的真实标签。
d) 重复步骤b和c,直到所有的样本都被正确分类或者达到了指定的迭代次数。
《神经网络电子教案》PPT课件第一章:神经网络简介1.1 神经网络的定义1.2 神经网络的发展历程1.3 神经网络的应用领域1.4 神经网络的基本组成第二章:人工神经元模型2.1 人工神经元的结构2.2 人工神经元的激活函数2.3 人工神经元的训练方法2.4 人工神经元的应用案例第三章:感知机3.1 感知机的原理3.2 感知机的训练算法3.3 感知机的局限性3.4 感知机的应用案例第四章:多层前馈神经网络4.1 多层前馈神经网络的结构4.2 反向传播算法4.3 多层前馈神经网络的训练过程4.4 多层前馈神经网络的应用案例第五章:卷积神经网络5.1 卷积神经网络的原理5.2 卷积神经网络的结构5.3 卷积神经网络的训练过程5.4 卷积神经网络的应用案例第六章:递归神经网络6.1 递归神经网络的原理6.2 递归神经网络的结构6.3 递归神经网络的训练过程6.4 递归神经网络的应用案例第七章:长短时记忆网络(LSTM)7.1 LSTM的原理7.2 LSTM的结构7.3 LSTM的训练过程7.4 LSTM的应用案例第八章:对抗网络(GAN)8.1 GAN的原理8.2 GAN的结构8.3 GAN的训练过程8.4 GAN的应用案例第九章:强化学习与神经网络9.1 强化学习的原理9.2 强化学习与神经网络的结合9.3 强化学习算法的训练过程9.4 强化学习与神经网络的应用案例第十章:神经网络的优化算法10.1 梯度下降算法10.2 动量梯度下降算法10.3 随机梯度下降算法10.4 批梯度下降算法10.5 其他优化算法简介第十一章:神经网络在自然语言处理中的应用11.1 词嵌入(Word Embedding)11.2 递归神经网络在文本分类中的应用11.3 长短时记忆网络(LSTM)在序列中的应用11.4 对抗网络(GAN)在自然语言中的应用第十二章:神经网络在计算机视觉中的应用12.1 卷积神经网络在图像分类中的应用12.2 递归神经网络在视频分析中的应用12.3 对抗网络(GAN)在图像合成中的应用12.4 强化学习在目标检测中的应用第十三章:神经网络在推荐系统中的应用13.1 基于内容的推荐系统13.2 协同过滤推荐系统13.3 基于神经网络的混合推荐系统13.4 对抗网络(GAN)在推荐系统中的应用第十四章:神经网络在语音识别中的应用14.1 自动语音识别的原理14.2 基于神经网络的语音识别模型14.3 深度学习在语音识别中的应用14.4 语音识别技术的应用案例第十五章:神经网络在生物医学信号处理中的应用15.1 生物医学信号的特点15.2 神经网络在医学影像分析中的应用15.3 神经网络在生理信号处理中的应用15.4 神经网络在其他生物医学信号处理中的应用重点和难点解析重点:1. 神经网络的基本概念、发展历程和应用领域。
感知机名词解释1. 引言感知机(Perceptron)是一种最简单的人工神经网络模型,也是一种二元分类器。
由于其简洁性和效率,感知机在机器学习领域中具有重要地位。
本文将对感知机进行详细解释,并介绍其核心概念、原理、训练算法以及应用场景。
2. 感知机的核心概念2.1 神经元感知机的基本单元是神经元(Neuron),也称为感知机模型。
神经元接收多个输入信号,通过加权求和和激活函数的处理产生输出信号。
2.2 激活函数激活函数是神经元中非线性转换的关键部分。
常用的激活函数有阶跃函数、Sigmoid函数和ReLU函数等。
在感知机中,通常使用阶跃函数作为激活函数。
2.3 权重和偏置感知机中,每个输入信号都有一个对应的权重(Weight),用于调节该信号对输出结果的影响程度。
此外,还引入了一个偏置(Bias)项,用于调整神经元的易激活性。
2.4 分类决策感知机的输出结果是根据输入信号的加权和经过激活函数处理后得到的。
对于二分类问题,通过设置阈值,可以将输出结果划分为两类。
3. 感知机的原理感知机的原理可以简单描述为:给定一组输入向量和对应的标签,通过调整权重和偏置等参数,使得感知机能够正确地分类输入向量。
具体而言,感知机通过以下步骤实现:3.1 初始化参数初始化权重和偏置项为随机值或者0。
3.2 计算输出将输入向量与对应的权重进行加权求和,并加上偏置项。
然后使用激活函数处理得到神经元的输出。
3.3 更新参数根据实际输出与期望输出之间的误差,调整权重和偏置项。
常用的更新规则是使用梯度下降法进行参数优化。
3.4 迭代训练重复执行步骤3.2和步骤3.3,直到达到预设条件(如达到最大迭代次数或误差小于阈值)为止。
4. 感知机的训练算法感知机的训练算法主要有两种:原始形式(Original Form)和对偶形式(Dual Form)。
4.1 原始形式原始形式的感知机算法是最早提出的一种训练方法。
它通过迭代地调整权重和偏置项,使得分类误差最小化。
介绍建立感知机模型的思路,求解感知机模型的方法
感知机是一种二分类模型,可以用来解决线性可分的问题。
其思路是从一系列的训练样本中学习一个权重向量和一个阈值,用来划分样本空间中的两个类别。
建立感知机模型的思路如下:
1. 定义问题:确定需要解决的问题是一个二分类问题,并假设问题是线性可分的,即存在一个超平面可以将两个类别完全分开。
2. 确定模型结构:感知机的模型结构由权重向量和阈值组成。
权重向量表示了不同特征的重要性,而阈值则用来调整分类的阈值。
3. 初始化参数:首先需要对权重向量和阈值进行初始化。
一般可以将权重向量初始化为0,阈值初始化为0或一个较小的正数。
4. 迭代更新参数:通过迭代的方式不断更新参数,使得模型能够更好地分类样本。
在每次迭代中,对于输入的每个训练样本,根据当前的参数计算输出,然后根据输出与实际标签的差异来更新参数。
5. 判断停止条件:可以设置一个停止条件,当满足条件时停止迭代,如达到最大迭代次数或参数变化较小时停止。
求解感知机模型的方法主要有两种:
1. 基于原始形式:通过最小化损失函数来求解权重向量和阈值。
常用的方法是梯度下降法或随机梯度下降法,通过不断调整参数来最小化损失函数。
2. 基于对偶形式:通过求解对偶问题来求解权重向量和阈值。
通过计算训练样本之间的内积,可以得到一个Gram矩阵,然
后通过解一个二次规划问题来求解权重向量和阈值。
以上就是建立感知机模型的思路和求解感知机模型的方法的介绍。
统计学习方法李航---第2章感知机2016-03-30 09:54 489人阅读评论(0) 收藏举报分类:机器学习(14)版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。
目录(?)[+]第2章感知机感知机(perceptron)是二类分类的线性分类模型,其输入为实例的特征向量,输出为实例的类别,取+1和-1二值。
感知机对应于输入空间(特征空间)中将实例划分为正负两类的分离超平面,属于判别模型。
感知机学习旨在求出将训练数据进行线性划分的分离超平面,为此,导入基于误分类的损失函数,利用梯度下降法对损失函数进行极小化求得感知机模型。
2.1 感知机模型定义(感知机):假设输入空间(特征空间)是X--R n,输出空间是 Y={+1,-1}.输入x属于X表示实例的特征向量,对应于输入空间(特征空间)的点;输出y属于Y表示实例的类别。
由输入空间到输出空间的如下函数f (x)=sign(w*x+b)其中,w和b为感知机模型参数,w叫作权值(weight)或权值向量(weightvectot) b叫作偏置(bias).感知机是一种线性分类模型,属于判别模型.感知机模型的假设空间是定义在特征空间中的所有线性分类模型(linear classification model)或线性分类器(linear classifier)。
2.2 感知机学习策略数据集的线性可分性:如果存在某个超平面S: w*x+b=0能够将数据集的正实例点和负实例点完全正确地划分到超平面的两侧,则称数据集为线性可分数据集(linearly aeparahle data sec);否则,称数据集线性不可分。
感知机学习策略:为了找出这样的超平面,即确定感知机模型参数w,b。
需要确定一个学习策略,即定义(经验)损失函数并将损失函数极小化。
损失函数:误分类点到超平面S的总距离。
2.3 感知机学习算法感知机学习问题转化为求解损失函数的最优化问题,最优化的方法是随机梯度下降法.感知机学习的具体算法包括原始形式和对偶形式。
机器学习-李航-统计学习⽅法学习笔记之感知机(2)在中我们已经知道感知机的建模和其⼏何意义。
相关推导也做了明确的推导。
有了数学建模。
我们要对模型进⾏计算。
感知机学习的⽬的是求的是⼀个能将正实例和负实例完全分开的分离超平⾯。
也就是去求感知机模型中的参数w和b.学习策略也就是求解途径就是定义个经验损失函数,并将损失函数极⼩化。
我们这⼉采⽤的学习策略是求所有误分类点到超平⾯S的总距离。
假设超平⾯s的误分类点集合为M,那么所有误分类点到超平⾯S的总距离为显然损失函数L(w,b)是⾮负的,如果没有误分类点,那么损失函数的值就是0,因为损失函数的定义就是求误分类点到平⾯的距离,误分类点都没有,那么损失函数的值肯定是0.感知机学习算法是误分类驱动,采⽤随机梯度下降法。
⾸先,任意选取⼀个超平⾯w,b,然后极⼩化⽬标函数。
相关定义在作者的书中都有给出。
不在啰嗦了。
感知机学习算法的原始形式对例⼦2.1做详细推导。
作者其实已经给出了推导。
对于很多基础知识扎实的⼈来说已经⾜够了。
但对于⼀些⼤学期间⾼数忘了差不多的我们来说,理通作者思路也要仔细⼿写推导⼀下。
解构建最优化问题:,按照算法2.1求解w,b,学习η=1取初值w0=(0,0)T (这⾥w0是初始的法向量,如果是三维空间应该是(0,0,0)T,这⼉⼆维平⾯就够⽤了w0=(0,0)T。
所以,w0=(0,0)T )b0=0.对x1=(3,3)T,因为是正分类点,所以y1=1带⼊分离超平⾯公式y1(w0•x1+b0) = 1((0,0)T •(3,3)T+0) --------公式1.0其中T代表矩阵的转置,也就是把(0,0)竖过来。
同时这⼉的(0,0)T和(3,3)T也是向量的表⽰。
中间的圆点代表求两个向量的内积。
我们看⼀下向量内积的定义在线性代数中有对此的明确定义。
所以(0,0)T和(3,3)T 的内积就为0*3+0*3=0.所以公式1.0的值为0.因为要把所有的正实例和负实例分开,这⼉该正实例在分离超平⾯上,显然不符合要求。
简述感知机学习算法一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 初始化权重和偏差,随机初始化感知机模型的权重向量 w 和偏差 b。
简述感知机的训练过程
感知机是一种二分类的线性分类模型,其训练过程可以概括为以下几个步骤:
1. 初始化权重和偏置:感知机的训练开始前需要初始化权重和偏置。
权重用来表示不同特征的重要程度,而偏置用来控制分类决策的灵活性。
2. 对样本进行训练:对于给定的训练样本,感知机首先计算样本的线性加权和,即将每个特征与其对应的权重相乘,并将所有结果相加,再加上偏置项。
通过这个线性加权和,感知机可以得到一个预测值。
3. 更新权重和偏置:根据感知机的预测结果和真实标签的差异,利用梯度下降法来更新权重和偏置。
如果预测结果与真实标签不一致,那么感知机会增加正确分类样本的权重,减少错误分类样本的权重,以此来调整模型的预测能力。
4. 重复上述步骤直至满足停止条件:重复对每个训练样本进行训练和更新权重的过程,直到所有样本都被正确分类或遇到停止条件为止。
常用的停止条件有达到最大迭代次数、预测准确率达到一定阈值等。
感知机的训练过程可以看作是一个不断调整权重和偏置的过程,通过不断迭代来找到使得模型能够最好地分类训练样本的权重和偏置。
这个过程可以保证感知机在训练数据上得到较高的准确率,但也可能导致过拟合问题。
因此,在实际使用中,需要根据具体问题来选择适当的停止条件,以避免过拟合并提高模型的泛化
能力。
感知机理论研究综述作者:张天欣来源:《电子技术与软件工程》2017年第22期近年来,机器学习在各个领域发挥出了出色的表现,在自然语言处理,图像识别,推荐系统等领域都发挥了巨大的作用,成为了当前十分热门的一个学科领域,这引起了笔者的关注和研究。
本文主要介绍了机器学习领域的感知机算法,通过感知机算法的概念、思想,以及理论等方面,全面地介绍了感知机算法在解决线性可分的二分类问题中发挥的作用,并通过它的实际应用以及算法自身的特点,对它未来的发展和完善做出了展望。
【关键词】感知机线性分类器机器学习1 引言随着计算机技术的发展以及各种数据及资源的飞速增长。
为了有效地管理和利用各种各样的数据,通过对大量数据的学习使机器具有认识问题和解决问题的能力,这就是机器学习。
机器学习作为人工智能的核心内容,已经开始作为一个独立的学科领域飞速发展,并渗透于生活中的各个领域。
机器学习的整体思路是定义一个有效的目标模型和一个可以衡量目标模型优劣程度的损失函数,通过对数据的学习一步步地优化目标模型使得损失最小的方式来求出最优模型,最终可以利用这个目标模型来完成各种任务。
感知机是机器学习算法中第一个具有重要学术意义的基础算法,它具有运算简单,收敛速度快,具有实用价值等特点,是机器学习领域重要的算法之一,同时也是著名的机器学习算法支持向量机(SVM)的基础。
2 概念在McCulloch 与Pitts 模型的基础上 Rosenblatt 首先提出了感知机算法。
感知机模型是一个线性分类器,它的目标是通过训练数据训练出能够将数据进行线性二分类的分离超平面。
感知机虽然结构简单,但能够学习并解决多种复杂的问题。
感知机主要的本质缺陷是它不能直接处理线性不可分问题,以及解决方案的非最优化。
3 感知机原理3.1 感知机模型感知机模型就f(x)=sign(w*x+b),即目标模型,我们要做的就是通过已知的数据学习训练得出w和b这两个未知参数,得到了这两个参数也就等同于训练出来我们的目标模型。
感知机和逻辑回归sysu&spf机器学习研修班系列讲义4主讲人:***中山大学数学学院1第二章感知器(Preceptron)感知机[1]是二分类的线性模型,其输入为实例的特征向量,输出为该实例的类别,用+1和-1标记这两种类别。
感知机模型的作用在于把正负两类实例用一个超平面分开,因此属于判别模型。
具体的做法是:根据训练数据,导出与误分类有关的损失函数(Loss function),然后使用梯度下降法(Gradient descend)求出使这个损失函数最小的超平面,并且利用该超平面来预测新实例的类别。
感知机模型算法简单并且容易实现,分为原始形式和对偶形式。
感知机是支持向量机(Support vector machine)和神经网络算法(Neural network algorithm)的基础。
本章首先介绍感知器模型的学习策略,并且导出损失函数,再利用梯度下降法优化损失函数,并且介绍对偶形式,最后证明该方法的收敛性。
1数学准备梯度下降法是求无约束最优化问题的一种比较简单的方法,它是一个迭代的算法,每一步都需要求出函数的梯度。
假设f(x)具有一阶连续的偏导数,无约束最优化问题是f(x)(1)minx∈R n下图是梯度下降算法应用的一个例子:Figure1:梯度下降法的例子2梯度下降法的思想是任意一点在负梯度的方向函数值下降得最快。
因此选择一个合适的初值点x(0),求出x(0)的梯度,并且用此更新x的值,一直迭代下去,直至梯度的范数满足(ϵ事先给定)∥∇f(x(k))∥<ε(2)更新x的方法为:x(k+1)←x(k)+λk p k(3) p k表示梯度下降的方向,即p k=−∇f(x k),λk表示的是步长,可以进行一维搜索得到:f(x(k)+λp k)(4)λk=argminλ>03在实际操作中也可以自由调节步长。
λ属于调节参数,是需要不断训练模型的时候调节的目的当然就是可以通过人为设置,调整模型训练的次数最终达到相对收敛。
感知机收敛定理
感知机是一种二分类的线性分类模型,它的学习算法是基于误分类的损失函数,通过梯度下降法来更新模型参数,从而使得模型能够对数据进行分类。
感知机的收敛定理是指,如果训练数据集是线性可分的,那么感知机算法经过有限次迭代之后一定能够找到一个将训练数据集完全正确分类的超平面。
感知机的收敛定理是基于感知机算法的更新规则和误分类点的存在性来证明的。
具体来说,感知机算法的更新规则是基于误分类点的梯度下降法,即对于每个误分类点,通过更新权重向量和偏置项来使得模型能够更好地分类这个点。
而误分类点的存在性是基于训练数据集是线性可分的假设,即存在一个超平面能够将正负样本完全分开。
在感知机算法的迭代过程中,每次更新权重向量和偏置项都会使得模型能够更好地分类误分类点,从而使得误分类点的数量不断减少。
由于训练数据集是线性可分的,所以误分类点的数量是有限的,因此感知机算法经过有限次迭代之后一定能够找到一个将训练数据集完全正确分类的超平面。
需要注意的是,感知机算法的收敛定理只适用于线性可分的训练数据集。
对于线性不可分的训练数据集,感知机算法可能会陷入死循环,无法收敛。
此时,需要采用其他的分类算法,如支持向量机等。
感知机算法的收敛定理是感知机算法的一个重要理论基础,它保证了感知机算法能够在有限次迭代之后找到一个将训练数据集完全正确分类的超平面,从而使得模型能够对新的数据进行准确的分类。