Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ГЛАВЫ7_8.DOC
Скачиваний:
8
Добавлен:
28.10.2018
Размер:
339.46 Кб
Скачать

9. Методы обучения распознаванию образов

9.1. Постановка задачи

Допустим, что даны два конечных множества векторов:

,

Эти два множества разделены между собой ориентированной гиперплоскостью, если существует вектор  такой, что выполняются неравенства:

(9.1)

где k < 1.

Очевидно, что если существует вектор , удовлетворяющий условию (9.1), то существует и множество векторов , также удовлетворяющих (9.1). Будем искать среди них минимальный по модулю. Этот минимальный вектор называют обобщенным портретом.

Среди множества  сущест вует вектор 0, определяющий

x2

x

 

 

x1

Рис 9.1. Положение гиперплос-

кости для двухмерного случая

такое направление, при котором проекции множеств х и наиболее удалены друг от друга, то есть уравнение для 0 запишется как

0]. (9.2)

Этот вектор 0 называют оптимальным, а полученную с его помощью гиперплоскость называют оптимальной разделяющей гиперплоскостью:

х, (9.3)

где

В уравнении для вычисления деление на 2 осуществляется потому, что плоскость должна пройти на равном расстоянии между крайними точками х и .

9.2. Построение обобщенного портрета

Нашей целью является отыскание 0 и С0. Для поиска С0 рассмотрим конечное множество векторов Z, состоящее из всех возможных разностей, образованных векторами х и .

Дано уравнение

,

всего ab элементов.

Будем искать минимальный по модулю вектор 0, удовлетворяющий неравенству

. (9.4)

Оказывается, что вектор 0 совпадает по направлению с оптимальным вектором 0, кроме того, – расстояние между множествами х и в направлении, задаваемом нормалью к разделяющей гиперплоскости. Таким образом, чтобы отыскать 0, необходимо минимизировать функционал

при выполнении ограничений (9.4). Отыскание минимума I есть задача квадратичного программирования, решение которой опирается на теорему Куна ‑ Таккера, указывающую необходимое и достаточное условие минимума. Из этой теоремы следует [5], что минимальный по модулю вектор 0, удовлетворяющий неравенству (9.4), представим в виде

, (9.5)

причём

. (9.6)

Среди всех векторов , удовлетворяющих неравенству (9.4), вектор 0, представимый в виде (9.5), является минимальным по модулю.

В работе [5] показано, что решение двойственной задачи эквивалентно построению обобщенного портрета.

, (9.7)

где

. (9.8)

Если есть точка минимума функции (9.7) в положительном квадранте , то уравнение (9.8) определяет обобщенный портрет.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]