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8 篇文章

對偶 SVM:用拉格朗日對偶擺脫特徵維度|台大林軒田 機器學習技法 第 2 堂

hard-margin SVM 的原始問題有 d̃+1 個變數,特徵維度一大就解不動。這堂課用拉格朗日對偶把它換成只有 N 個變數、N+1 條限制的二次規劃,再用 KKT 條件從 α 算回 w 與 b;只有 α 大於 0 的支援向量會影響答案。對偶問題的矩陣裡還留著 d̃ 維的內積,所以特徵維度要到下一堂才真的擺脫。

軟邊界 SVM:允許犯錯之後怎麼選 C|台大林軒田 機器學習技法 第 4 堂

hard-margin SVM 堅持把資料完全分開,所以會去擬合雜訊。這堂課替每個點加一個違反量 ξₙ,用參數 C 權衡邊界寬度與違反總量,得到 soft-margin SVM;它的對偶問題和 hard-margin 只差 αₙ 多了上界 C。αₙ 的值把資料分成非支援向量、free SV、bounded SV 三類,算 b 要用 free SV;C 與 γ 用交叉驗證選,支援向量的比例 #SV/N 是 leave-one-out 誤差的上界。

支援向量迴歸:把 kernel 與稀疏解帶到迴歸|台大林軒田 機器學習技法 第 6 堂

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。

Kernel 邏輯迴歸:SVM 其實是正則化模型|台大林軒田 機器學習技法 第 5 堂

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。

Kernel SVM:不算高維特徵也能算內積|台大林軒田 機器學習技法 第 3 堂

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。

線性 SVM:最胖的分隔線怎麼寫成二次規劃|台大林軒田 機器學習技法 第 1 堂

把資料全部分對的線有很多條,這堂課挑離最近的資料點最遠、也就是最胖的那一條。把 (b, w) 縮放到 min yₙ(wᵀxₙ+b)=1 之後,最大的 margin 等於最小化 ½wᵀw,限制式是每個點 yₙ(wᵀxₙ+b)≥1,可以直接交給二次規劃的解算器。胖的好處有兩種解釋:它是 E_in=0 範圍內的 weight decay,也讓能產生的 dichotomy 變少。

技法作業與期末專題:Fall 2024 HW6–HW7 與 HTMLB 勝負預測|台大林軒田 機器學習基石與技法 作業 6–7

Fall 2024 技法段有兩份作業和一個期末專題,題目 PDF 都公開。HW6 練 kernel、soft-margin SVM 與 aggregation,程式題用 LIBSVM 在 mnist.scale 的 3 對 7 子問題上數支援向量、算 margin、跑 128 次 validation。HW7 練 bootstrap、impurity、AdaBoost、gradient boosting 與神經網路,程式題是在 madelon 上實作 500 輪 AdaBoost-Stump。期末專題是虛構的 HTMLB 棒球勝負預測,分兩個 Kaggle stage,交一份最多 7 頁的英文報告,至少比較四種方法。沒有官方解答;Kaggle 競賽頁在 2026-09-30 未登入時回 404,校外讀者大概拿不到 HTMLB 資料,只能照同樣的切分方式換一份公開資料自評。

Learning——監督式學習、k-NN、SVM、強化學習 Q-learning 與 Nim|Harvard CS50 AI 第 4 週

第 4 週講機器學習的三種形式。監督式學習從有標籤的資料學出 hypothesis function:分類可以看最近的 k 個鄰居,或用一組權重畫出決策邊界(perceptron learning rule、logistic regression、support vector machine),再用損失函數、regularization 與 cross-validation 對付 overfitting。強化學習用 Q-learning 依 reward 更新每個 state 與 action 的估計值,ε-greedy 留一點機率隨機探索。非監督式學習以 k-means 分群。附逐段時間連結,以及 Shopping、Nim 兩個專案的解題思路與檢查方式。