支持向量机SVM详解----最优化问题

最优化问题

拉格朗日乘子法

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述如图,左边的等值线即为f(x)–待优化函数,h(x)是我们的约束条件,因此最优解必然在f(x)和h(x)相交的情况下,所以取极值点一定是两函数相切的位置,在两者相切的时候梯度应该是共线的,对在极值点状态的函数做积分即可得到拉格朗日函数。k=1:l,有k 个约束条件,对其求和。拉格朗日函数对x求偏导后为0的情况即为最优解。自此,我们把有约束问题转化为无约束问题。在这里插入图片描述

KKT算法

如果包含等式和不等式两种约束,也可以转换成无约束的优化问题。在这里插入图片描述将不等式条件加入拉格朗日函数中在这里插入图片描述KKT条件决定,KKT乘子大于0,而
在这里插入图片描述 满足最优解条件,g(x)<=0是本身的约束条件。f(x),g(x)是凸函数, 因为在SVM中构建的函数就是一个凸函数。

对偶问题

在这里插入图片描述广义的拉格朗日函数,包含等式约束和不等式约束。先最大化再最小化的过程和最小化f(x)是等价的。在这里插入图片描述在这里插入图片描述求出一个w使拉格朗日函数最小,然后找到α和В使得拉格朗日函数去最大值,这个过程就是对偶优化问题。一般情况下min(max)>max(min),θ是谁的函数就是针对对方的优化,。在这里插入图片描述证明min(max)>max(min)过程:在这里插入图片描述

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