欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:28359032
大小:47.50 KB
页数:3页
时间:2018-12-09
《从SVM的那几张图可以看出来,SVM是一种典型的两类分类.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、从SVM的那几张图可以看出来,SVM是一种典型的两类分类器,即它只回答属于正类还是负类的问题。而现实中要解决的问题,往往是多类的问题(少部分例外,例如垃圾邮件过滤,就只需要确定“是”还是“不是”垃圾邮件),比如文本分类,比如数字识别。如何由两类分类器得到多类分类器,就是一个值得研究的问题。还以文本分类为例,现成的方法有很多,其中一种一劳永逸的方法,就是真的一次性考虑所有样本,并求解一个多目标函数的优化问题,一次性得到多个分类面,就像下图这样:多个超平面把空间划分为多个区域,每个区域对应一个类别,给一篇文章,看它落在哪个区域就知道了它的分类。看起来很美对不对?只可惜这种算法还基本停留在纸
2、面上,因为一次性求解的方法计算量实在太大,大到无法实用的地步。稍稍退一步,我们就会想到所谓“一类对其余”的方法,就是每次仍然解一个两类分类的问题。比如我们有5个类别,第一次就把类别1的样本定为正样本,其余2,3,4,5的样本合起来定为负样本,这样得到一个两类分类器,它能够指出一篇文章是还是不是第1类的;第二次我们把类别2的样本定为正样本,把1,3,4,5的样本合起来定为负样本,得到一个分类器,如此下去,我们可以得到5个这样的两类分类器(总是和类别的数目一致)。到了有文章需要分类的时候,我们就拿着这篇文章挨个分类器的问:是属于你的么?是属于你的么?哪个分类器点头说是了,文章的类别就确定了
3、。这种方法的好处是每个优化问题的规模比较小,而且分类的时候速度很快(只需要调用5个分类器就知道了结果)。但有时也会出现两种很尴尬的情况,例如拿一篇文章问了一圈,每一个分类器都说它是属于它那一类的,或者每一个分类器都说它不是它那一类的,前者叫分类重叠现象,后者叫不可分类现象。分类重叠倒还好办,随便选一个结果都不至于太离谱,或者看看这篇文章到各个超平面的距离,哪个远就判给哪个。不可分类现象就着实难办了,只能把它分给第6个类别了……更要命的是,本来各个类别的样本数目是差不多的,但“其余”的那一类样本数总是要数倍于正类(因为它是除正类以外其他类别的样本之和嘛),这就人为的造成了上一节所说的“数
4、据集偏斜”问题。因此我们还得再退一步,还是解两类分类问题,还是每次选一个类的样本作正类样本,而负类样本则变成只选一个类(称为“一对一单挑”的方法,哦,不对,没有单挑,就是“一对一”的方法,呵呵),这就避免了偏斜。因此过程就是算出这样一些分类器,第一个只回答“是第1类还是第2类”,第二个只回答“是第1类还是第3类”,第三个只回答“是第1类还是第4类”,如此下去,你也可以马上得出,这样的分类器应该有5X4/2=10个(通式是,如果有k个类别,则总的两类分类器数目为k(k-1)/2)。虽然分类器的数目多了,但是在训练阶段(也就是算出这些分类器的分类平面时)所用的总时间却比“一类对其余”方法少
5、很多,在真正用来分类的时候,把一篇文章扔给所有分类器,第一个分类器会投票说它是“1”或者“2”,第二个会说它是“1”或者“3”,让每一个都投上自己的一票,最后统计票数,如果类别“1”得票最多,就判这篇文章属于第1类。这种方法显然也会有分类重叠的现象,但不会有不可分类现象,因为总不可能所有类别的票数都是0。看起来够好么?其实不然,想想分类一篇文章,我们调用了多少个分类器?10个,这还是类别数为5的时候,类别数如果是1000,要调用的分类器数目会上升至约500,000个(类别数的平方量级)。这如何是好?看来我们必须再退一步,在分类的时候下功夫,我们还是像一对一方法那样来训练,只是在对一篇文
6、章进行分类之前,我们先按照下面图的样子来组织分类器(如你所见,这是一个有向无环图,因此这种方法也叫做DAGSVM)这样在分类时,我们就可以先问分类器“1对5”(意思是它能够回答“是第1类还是第5类”),如果它回答5,我们就往左走,再问“2对5”这个分类器,如果它还说是“5”,我们就继续往左走,这样一直问下去,就可以得到分类结果。好处在哪?我们其实只调用了4个分类器(如果类别数是k,则只调用k-1个),分类速度飞快,且没有分类重叠和不可分类现象!缺点在哪?假如最一开始的分类器回答错误(明明是类别1的文章,它说成了5),那么后面的分类器是无论如何也无法纠正它的错误的(因为后面的分类器压根没
7、有出现“1”这个类别标签),其实对下面每一层的分类器都存在这种错误向下累积的现象。。不过不要被DAG方法的错误累积吓倒,错误累积在一对其余和一对一方法中也都存在,DAG方法好于它们的地方就在于,累积的上限,不管是大是小,总是有定论的,有理论证明。而一对其余和一对一方法中,尽管每一个两类分类器的泛化误差限是知道的,但是合起来做多类分类的时候,误差上界是多少,没人知道,这意味着准确率低到0也是有可能的,这多让人郁闷。而且现在DAG方法根节点的选取(
此文档下载收益归作者所有