所有標籤用 representer theorem 把 ridge regression 換成解 β,得到 kernel ridge regression 的解析解 β = (λI + K)⁻¹y,但 N 個 βₙ 幾乎都不是 0。把平方誤差換成 ε-insensitive 的管狀誤差,照 soft-margin SVM 的路線寫成 QP 再取對偶,就得到支援向量迴歸(SVR):對偶有 2N 個變數,嚴格落在管子裡的點 βₙ 一定是 0。
soft-margin SVM 的 ξₙ 可以直接寫成 max(1 − yₙ(wᵀzₙ + b), 0),整個問題就變成 ½wᵀw 加上 C 乘以 hinge 誤差的總和,是一個 L2 正則化模型,C 對應 1/(2λ)。hinge 誤差和邏輯迴歸的 cross-entropy 都是 0/1 誤差的凸上界,所以 SVM 近似於 L2 正則化邏輯迴歸。要機率輸出有兩條路:Platt 的兩層學習只多學兩個數字 A 與 B;representer theorem 則保證最佳的 w 是 zₙ 的線性組合,可以直接在 Z 空間做 kernel 邏輯迴歸,代價是 N 個 βₙ 通常都不是 0。
對偶 SVM 的變數個數已經和特徵維度 d̃ 無關,但 Q 矩陣的每個元素還是一次 d̃ 維內積。這堂課把「轉換+內積」合成一個 kernel 函數 K(x, x′),二次轉換的內積只要 O(d) 就能算完;訓練、算 b、預測三個地方全部換成 K 之後,SVM 不再碰 Z 空間。同一招推到極限,Gaussian kernel 對應無限多維的轉換,代價是 γ 選太大照樣過擬合。
CS181 Spring 2026 的 HW3(due 3/23)三題 100 分:先把多項式與 RBF kernel 拆回特徵映射、從 ridge 推到 dual 係數 α 與 support vector 直覺;再手推兩層 sigmoid 網路的 backprop;最後佔一半分數的是在 Fashion-MNIST 上訓練 ResNet,自己量出 scaling law,用 C≈6ND 推算固定算力下模型與資料該怎麼分。