非线性核允许支持向量机在高维空间中线性分离非线性数据。RBF核可能是最流行的非线性核之一。
我被告知RBF核是高斯核,因此可以无限次求导。凭借这一特性,RBF核可以将数据从低维空间映射到无限维空间。我有两个问题:
1) 能否有人解释为什么映射后的特征空间的数量与核的导数相对应?我对这部分不太清楚。2) 有许多非线性核,例如多项式核,我相信它们也能够将数据从低维空间映射到无限维空间。但为什么RBF核比它们更受欢迎?
提前感谢您的帮助。
回答:
1) 能否有人解释为什么映射后的特征空间的数量与核的导数相对应?我对这部分不太清楚。
这与是否可导无关,线性核也是无限可导的,但不会映射到任何更高维的空间,任何告诉你这是原因的人——要么是撒谎,要么是没有理解背后的数学。无限维度来自于映射
phi(x) = Nor(x, sigma^2)
换句话说,你是在将你的点映射到一个高斯分布的函数中,这是L^2空间的一个元素,无限维的连续函数空间,其中标量积定义为函数乘积的积分,因此
<f,g> = int f(a)g(a) da
因此
<phi(x),phi(y)> = int Nor(x,sigma^2)(a)Nor(y,sigma^2)(a) da = X exp(-(x-y)^2 / (4sigma^2) )
对于某个归一化常数X
(这完全不重要)。换句话说,高斯核是两个具有无限维度的函数之间的标量积。
2) 有许多非线性核,例如多项式核,我相信它们也能够将数据从低维空间映射到无限维空间。但为什么RBF核比它们更受欢迎?
多项式核映射到特征空间的维度为O(d^p)
,其中d
是输入空间的维度,p
是多项式的次数,因此远非无限。为什么高斯核受欢迎?因为它有效,且使用简单,计算速度快。从理论上讲,它还保证能够学习任何任意点集(使用足够小的方差)。