Почему в алгоритме SVM вектор w ортогонален разделяющей гиперплоскости?


13

Я новичок в машинном обучении. В SVM разделяющая гиперплоскость определяется как . Почему мы говорим, что вектор w ортогонален разделяющей гиперплоскости?y=wTx+bw


3
Ответ на аналогичный вопрос (для нейронных сетей) здесь .
— Богатрон

@bogatron - я полностью с тобой согласен. Но мои ответы только на SVM .
— без названия программист

2
За исключением того, что это не так. Ваш ответ правильный, но в нем нет ничего конкретного, касающегося SVM (и не должно быть). - это просто векторное уравнение, которое определяет гиперплоскость. wTx=b
— Богатрон

Ответы:


10

Геометрически вектор w направлен перпендикулярно прямой, определенной как . Это можно понять следующим образом:wTx=b

Сначала возьмите . Теперь ясно, что все векторы x с исчезающим внутренним произведением с w удовлетворяют этому уравнению, т.е. все векторы, ортогональные w, удовлетворяют этому уравнению.b=0xw

Теперь переведите гиперплоскость от начала координат над вектором a. Уравнение для плоскости теперь становится: , т.е. мы находим это для смещения b = a T w , которое является проекцией вектора a на вектор w .(x−a)Tw=0b=aTwaw

Таким образом, без ограничения общности мы можем выбрать перпендикуляр к плоскости, и в этом случае длина который представляет кратчайшее ортогональное расстояние между началом координат и гиперплоскостью.||a||=|b|/||w||

Следовательно, вектор называется ортогональным к разделяющей гиперплоскости.w


4

Причина, по которой нормальна для гиперплоскости, заключается в том, что мы определяем ее следующим образом:w

P0P0=x0,y0,z0(0,0,0)<x0,y0,z0>P(x,y,z)PP0

P→−P0→=<x−x0,y−y0,z−z0>

n^

n^∙(P→−P0→)=0
n^∙P→−n^∙P0→=0
−n^∙P0→bn^wP→xw

2

wTx+b=0xaxb

wTxa+b=0wTxb+b=0

wT.(xa−xb)=0xa−xbxbxawT.(xa−xb)wTxa−xb


0

Используя алгебраическое определение вектора, ортогонального к гиперплоскости:

∀ x1,x2

wT(x1−x2)=(wTx1+b)−(wTx2+b)=0−0=0 ◻.
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.