算法
$\qquad$ 输入:线性可分训练集 $T=\{(x_1,y_1),(x_2,y_2),\cdots,(x_N,y_N)\}$,其中 $x_i\in \Bbb R^n,y_i\in\{-1,+1\}$
$\qquad$ 输出:分类决策函数
$\qquad$ (1) 选择适当的核函数 $\color{blue}{K(x,z)}$ 和惩罚参数 $\color{red}{C\gt 0}$,构造并求解凸二次规划问题
\[\begin{align}\min_\alpha \quad&\frac 1 2 \sum_{i=1}^N\sum_{j=1}^N\alpha_i\alpha_jy_iy_j\color{blue}{K(x_i,x_j)}-\sum_{i=1}^N \alpha_i\\ \text {s.t.}\quad &\sum_{i=1}^N\alpha_iy_i=0\\ &\color{red}{0 \le\alpha_i\le C },\quad i=1,2,\cdots,N\end{align}\]求得最优解 $\alpha^*=(\alpha_1^*,\alpha_2^*,\cdots,\alpha_N^*)^T$ .
$\qquad$ (2) 选择 $\alpha^*$ 的一个分量 $\color{red}{0\lt\alpha_j^* \lt C}$,计算
\[b^*=y_j-\sum_{i=1}^N\alpha_i^*y_i\color{blue}{K(x_i,x_j)}\]$\qquad$ (3) 构造分类决策函数:
\[f(x)=\text {sign}\left(\sum_{i=1}^N\alpha_i^*y_i\color{blue}{K(x,x_i)}+b^*\right)\]常用核函数
多项式核函数
\[K(x,z)=(x\cdot z+1)^p\]高斯核函数
\[K(x,z)=\exp\left(-\frac{\|x-z\|^2}{2\sigma^2}\right)\]一些说明
$\quad$当训练样本容量很大时,一般的凸二次规划最优化算法效率比较低,可以使用序列最小最优化 (sequential minimal optimization, SMO) 算法。