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LiHang-TongJiXueXiFangFa
  • Introduction
  • 第2章 感知机 - 原始形式
    • 学习策略的推导
    • 梯度下降法的算法过程
    • 梯度下降法的推导过程
    • 梯度下降法的收敛证明
  • 第2章 感知机 - 对偶形式
    • 学习模型的推导
    • 梯度下降法的算法过程
    • 梯度下降法的推导过程
  • 第3章 k近邻算法
    • 模型三要素
    • 构造平衡kd树
    • 用kd树的k近邻搜索
    • kd树的原理与改进
  • 第4章 朴素贝叶斯
    • 模型公式的推导
    • 策略公式的推导
    • 最大似然估计算法过程
    • 贝叶斯估计算法过程
  • 第5章 决策树
    • 决策树的模型
    • 信息增益的算法
    • ID3决策树的生成算法
    • C4.5决策树的生成算法
    • 决策树的剪枝算法
  • 第5章 CART决策树
    • CART树的生成
    • CART树的剪枝
  • 第6章 逻辑回归
    • 二分类逻辑回归模型
    • 多分类逻辑回归模型
  • 第6章 最大熵模型
    • 最大熵的原理
    • 最大熵模型的定义
    • 最大熵的学习过程
    • 根据最大熵的学习过程推导最大熵模型
    • 证明:对偶函数的极大化=模型的极大似然估计
  • 第6章 目标函数最优化问题
    • 改进的迭代尺度法(IIS)
    • IIS算法公式(1)推导
    • A和B的推导
    • 拟牛顿法
  • 第7章 支持向量机
    • 函数间隔与几何间隔
  • 第7章 线性可分SVM
    • 凸二次规划问题推导
    • 支持向量
    • 凸二次规划问题求解
    • 原始问题转换为对偶最优化问题
  • 第7章 线性SVM
    • 原始问题转换为对偶最优化问题
    • 根据 a 求 w 和 b*
    • 支持向量
  • 第7章 非线性SVM
    • 核函数与核技巧
    • 核技巧在SVM中的应用
    • 7.3.2 正定核
    • 常用的核函数
  • 第7章 序列最小最优化算法
    • 选择变量
    • 推导1
    • 推导2
    • 推导3
    • 推导4
    • 推导5:update b
  • 第8章 adaboost
    • 算法过程
    • 训练误差分析
    • 加法模型
    • 前向分步算法
    • adaboost一种特殊的加法模型
  • 第8章 提升树
    • 回归问题提升树的推导
    • 回归问题提升树前向分步算法
    • 一般决策问题梯度提升算法
  • 第9章 EM算法
    • 算法过程
    • Q函数的推导
    • 关于算法的收敛性
    • 高斯混合模型参数估计的EM算法
    • Q函数推导
    • 推导2
  • 第10章 隐马尔可夫模型
    • 定义
    • 概率计算问题 - 直接计算法
    • 概率计算问题 - 前向算法
    • 概率计算问题 - 后向算法
    • 学习问题 - 监督学习
    • 学习问题 - 非监督学习
    • Baum - Welch算法推导
    • 推导1
    • 预测问题 - 近似算法
    • 预测问题 - 维特比算法
    • 维特比算法推导过程
  • 第11章 条件随机场
    • 概率无向图模型
  • 遗留问题
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  1. 第2章 感知机 - 原始形式

梯度下降法的算法过程

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输入: 训练数据集T=(x1,y1),(x1,y1),⋯ ,(xn,yn)T={(x_1, y_1), (x_1, y_1), \cdots, (x_n, y_n)}T=(x1​,y1​),(x1​,y1​),⋯,(xn​,yn​),其中

xi∈Rnyi∈y=−1,+1,i=1,2,⋯ ,n\begin{aligned} x_i \in R^n \\ y_i \in y = {-1, +1}, \\ i = 1, 2, \cdots, n \end{aligned}xi​∈Rnyi​∈y=−1,+1,i=1,2,⋯,n​

学习率为η\etaη 输出: w, b 感知机模型f(x)=sign(w⋅x+b)f(x) = sign(w \cdot x + b)f(x)=sign(w⋅x+b) 过程: 1. 选取初值w_0, b_0 2. 在训练集中选取数据(xi,yi)(x_i, y_i)(xi​,yi​) 3. 如果yi(w⋅xi+b)≤0y_i(w \cdot x_i + b) \le 0yi​(w⋅xi​+b)≤0,则

{w←w+ηyixib←b+ηyi\begin{cases} w \leftarrow w + \eta y_ix_i \\ b \leftarrow b + \eta y_i \end{cases}{w←w+ηyi​xi​b←b+ηyi​​
  1. 转至2,直至训练集中没有错误分类点

    直观解释:当一个实例点被误分类, 即位于超平面错误的一侧时,则调整w,b的值,使超平面向该误分类点的一侧移动,以减少该误分类点与超平面的距离,直至超平面越过该误分类点使其被正确划分

代码:

# 感知机原始形式
def perceptron(X, y, eta):
    w, b = np.zeros(X.shape[1]),0
    while ((y*(w.dot(X.T)+b))<=0).any():
        index = np.random.randint(X.shape[0])
        if y[index]*(w.dot(X[index])+b) <= 0:
            w = w + eta * y[index] * X[index]
            b = b + eta * y[index]
    def f(x):
        return np.sign(w.dot(x)+b)
    return w, b, f
https://github.com/windmissing/LiHang-TongJiXueXiFangFa/blob/master/Chapter2/perceptron.ipynb