SVM学习笔记4-核函数和离群点的处理

核函数
在svm里，核函数是这样定义的。核函数是一个n*n（样本个数）的矩阵，其中：
$K_{ij}=exp(-\frac{||x^{(i)}-x^{(j)}||^{2}}{2\sigma ^{2}})$

也就是说，当两个向量越接近时，它们的核函数越接近于1；越远时，核函数越接近于0。在svm里，使用$K_{ij}$而不使用$(x^{(i)})^{T}x^{(j)}$，应该是就像神经网络或者逻辑回归里的激活函数吧。反正，以后出现两个样本内积的地方，都换成相应的核函数。那么从3最后求解的式子就变成了：
$\underset{\alpha}{min}W(\alpha)=\frac{1}{2} \sum_{i,j=1}^{n}y^{(i)}y^{(j)}\alpha_{i}\alpha_{j}k_{ij}-\sum_{i=1}^{n}\alpha_{i}$,使得满足(1)$\alpha_{i}\geq 0,1 \leq i \leq n$,(2)$\sum_{i=1}^{n}\alpha_{i}y^{(i)}=0$

离群点处理

在实际问题中，可能样本点并不是能够完全分成两类（比如有可能有几个正样本在负样本中间，或者相反），那这样岂不是有可能找不到超平面了？为了处理这个问题，我们将求解问题转换一下：$min_{w,b,\xi}$ $\frac{1}{2}||w||^{2}+C\sum_{i=1}^{n}\xi _{i}$,使得$y^{(i)}(w^{T}x^{(i)}+b)\geq 1-\xi _{i} ,1 \leq i \leq n$

那么对应的拉格朗日函数为：$L(w,b,\xi,\alpha,r)=\frac{1}{2}||w||^{2}+C\sum_{i=1}^{n}\xi _{i}-\sum_{i=1}^{n}\alpha_{i}[y^{(i)}(w^{T}x^{(i)}+b)-1+\xi_{i}]-\sum_{i=1}^{n}r_{i}\xi_{i}$

同样的，其对$w,b,\xi$的导数为0，然后化简，最后得到的问题为：
$\underset{\alpha}{min}W(\alpha)=\frac{1}{2} \sum_{i,j=1}^{n}y^{(i)}y^{(j)}\alpha_{i}\alpha_{j}k_{ij}-\sum_{i=1}^{n}\alpha_{i}$,使得满足(1)$0 \leq \alpha_{i}\leq C,1 \leq i \leq n$,(2)$\sum_{i=1}^{n}\alpha_{i}y^{(i)}=0$

同时有：
（1）$\alpha_{i}=0\Rightarrow y^{(i)}(w^{T}x^{(i)}+b)\geq 1$,正常样本
（2）$\alpha_{i}=C\Rightarrow y^{(i)}(w^{T}x^{(i)}+b)\leq 1$,异常样本，在支持向量之间
（3）$0< \alpha_{i}< C\Rightarrow y^{(i)}(w^{T}x^{(i)}+b)= 1$,支持向量