【机器学习基石】2-4 是非题(二分类)——非线性可分数据

Lec2-4 是非题(二分类)——非线性可分

在有噪声的数据中学习

机器学习的输入数据并不一定完全是按照完美目标函数来的,在收集数据的过程中可能会有噪声,例如顾客提供假资料,业务人员出错等等。

现在在原来机器学习流程的基础上,给数据加上噪声:

噪声容忍的分割线

数据是否线性可分是未知的,那么能不能证明说,在不确定数据是否有噪声,是否线性可分的情况下,仍然能够保证 g 和 f 很接近呢?

可以假设噪声相对于正常数据很小(否则学习噪声比学习 f 更有效),既然不知道能否找到不犯错误的线,那么退而求其次,可以找一条在能够承受的迭代次数中,犯错误最少的线。

在所有可能的W中,找到一个犯错误总和最小的W。这是一个np hard问题,目前没有很有效率的演算法能完美解决这个问题。

PLA变型——Pocket Algorithm口袋算法

不过,前人设计了一些还不错的演算法,可以看作PLA的变型,来找到一个“差不多很好”的线('approximately good‘ g)。

Pocket Algorithm口袋算法 保持把一条目前最好的线放在口袋里,然后不断迭代,遇到更好的线就更新口袋中的线。

Pocket AlgorithmPLA过程非常类似:

Pocket Algorithm V.S. PLA

1. PLA是遇到有错的点时进行修正迭代;

    Pocket Algorithm是在选取有错的点时加入了随机,力求看全数据找到更好的线。

2. Pocket Algorithm 得到一条新的分割线时,会去算总的错误数,然后与口袋中已有的“目前最好”的线比较,保证口袋里的线始终是目前犯错误最少的。

3. PLA是找到一条不犯错误的线即停下;

    Pocket Algorithm假设资料可能并非线性可分,有两种停止机制:

        ①当前犯错足够小;

        ②迭代次数足够大。

算法退化

如果数据真的线性可分,Pocket Algorithm则损失了时空上的性能:

    ①存pocket中的最优解;

    ②每轮更新后,对于所有点都去算分割线是否分对。

而PLA只找出一个犯错误的点即可修正。

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