上一章的二分类问题

• 由于原来右图中黄色的loss函数是无法做梯度下降的，因此我们对它做一个近似（Approximation），用 $l$ 来取代 $\delta$ ，此时的 $l$ 可以采用很多不同的函数，比如：方差，Sigmoid+方差，Sigmoid+交叉熵（Cross entropy），铰链损失（Hinge loss）

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• 当数据中有离群点（Outlier）时，铰链损失（Hinge loss）往往要比交叉熵（Cross entropy）表现得更好

一、铰链损失（Hinge loss）

• 根据下图的推导过程，SVM的loss函数可以通过梯度下降来求解，最后并将SVM转换成了教科书里常见的表达形式。

二、核方法（Kernel Method）

• 对偶表示（Dual Representation）：在SVM中，${\alpha }_n^{\ast }$可能是稀疏的，意味着存在一些${\alpha }_n^{\ast }=0$的xⁿ，而那些${\alpha }_n^{\ast }\ne 0$的xⁿ就是支持向量（support vector）。这些不是0的点最终决定着我们整个模型的好坏，这也是为什么数据中的一些离群点难以对SVM造成影响的原因。
• 核函数（Kernel Fountion）：右图中$K(x^n,x)$就是核函数，也就是做$x^n和x$的内积（inner product）

• 核方法（Kernel Trick）：当我们的loss函数可以写成左图蓝线那样时，我们就只需要计算$K(x^{n^{\prime }},x^n)$，而并不需要知道向量x的具体值。这就是核方法带来的好处，他不仅可以应用在SVM上，还可以应用在线性回归和逻辑回归上。
• 在右图的推导中我们可以看到x与z做特征变换后再内积是十分复杂的，当我们用核方法后就不需要这么做，直接对x，z进行内积后平方即可。

2.1 径向基函数核（Radial Basis Function Kernel）

• 当x与z越像时，其Kernel值就越大。如果x=z，值为1；x与z完全不一样时，值为0。
• 根据下图的公式推导很容易看出来RBF Kernel是在无穷多维的平面上去做事情，因此模型的复杂度会非常高，这样是非常容易过拟合的。

2.2 Sigmoid Kernel

• 左图中做Sigmoid Kernel时，只有一个隐藏层网络，并且每一个神经元的权重就是一笔数据，神经元的个数就是支持向量的数目。
• 右图中解释了如何直接设计一个核函数K(x,z)来代替Φ(x)和Φ(z)，以及通过Mercer’s theory来检验这个核函数是否符合要求。

三、支持向量机相关方法（SVM related methods）

• SVR（支持向量回归）：当预测值和真实值的差距在某一个范围内时，loss=0

• Ranking SVM：当要考虑的东西是一个排序的list时

• One-class SVM：他希望属于positive的example都是同一个类别，negative的example就散布在其他地方

• 下图是SVM和深度学习两者之间的相似之处