SVM之KKT條件理解


在SVM中,我們的超平面參數最終只與間隔邊界上的向量(樣本)有關,故稱為支持向量機。

求解最優超平面,即求最大化間隔,或最小化間隔的倒數:||w||2/2,約束條件為yi(wTxi+b)>=1

因為此函數為凸函數(拉格朗日乘子法的前提條件),可用拉格朗日乘子法轉化為對偶問題,當滿足KKT條件時,對偶問題=原始問題。

關於約束:

1. 目標函數極值點在約束范圍內:此時不等式約束失效,問題即退化為無約束優化問題。

這個很好理解,函數只有一個極值點,如果在約束范圍內,直接對函數求極值點即可。

2. 目標函數極值點在約束范圍外:最優解一定在可行域邊界; 且滿足在該點處的兩個函數的梯度方向相反。

關於這點,很多人從梯度方向去解釋,其實有個更簡單的解釋:反證法,目標函數的極值點在約束范圍外,假設最優解不在邊界,而在約束范圍內,那么這個最優解將是另一個極值點,這與凸的目標函數只有一個極值點矛盾,故最優解必在約束邊界。

而所謂KKT條件的形式,即以上2點說明的內涵。


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