آلات المتجهات الداعمة وطرق النواة
تجد آلات المتجهات الداعمة حد القرار الذي يزيد الهامش بين الفئات إلى أقصى حد، وتتيح حيلة النواة لهذه الطرق الخطية العمل ضمنيًا في مساحات ميزات غير خطية غنية.
Definition
آلة المتجهات الداعمة هي مصنف يختار المستوى الفائق الفاصل الذي يزيد المسافة إلى أقرب نقاط التدريب إلى أقصى حد؛ وتعمم طرق النواة ذلك عن طريق حساب المنتجات الداخلية من خلال دالة نواة، مما يسمح للخوارزميات الخطية بتناسب الحدود غير الخطية دون بناء مساحة الميزات عالية الأبعاد بشكل صريح.
Scope
يغطي هذا الموضوع تصنيف الهامش الأقصى، والصياغات الأولية والمزدوجة لآلة المتجهات الداعمة، ودور المتجهات الداعمة والمتغيرات الرخوة للبيانات غير القابلة للفصل، وحيلة النواة التي تستبدل المنتجات الداخلية بدوال النواة، والنواة الشائعة مثل الدوال متعددة الحدود ودوال الأساس الشعاعي، وتعميم استخدام النواة على الانحدار والطرق الخطية الأخرى.
Core questions
- لماذا يميل تعظيم الهامش إلى تحسين التعميم؟
- كيف تعبر الصياغة المزدوجة عن الحل بدلالة المتجهات الداعمة؟
- ما الذي تحققه حيلة النواة ولماذا هي فعالة؟
- كيف تُستخدم الهوامش المرنة والمتغيرات الرخوة عندما تتداخل الفئات؟
Key theories
- فصل الهامش الأقصى
- من بين المستويات الفائقة الفاصلة، يؤدي المستوى الذي يزيد الهامش إلى أقرب النقاط إلى حل فريد تحدده بضع متجهات داعمة ويرتبط بحدود تعميم جيدة.
- حيلة النواة
- نظرًا لأن التحسين يعتمد على البيانات فقط من خلال المنتجات الداخلية، فإن استبدالها بدالة نواة يقيم خريطة ميزات غير خطية ضمنيًا، مما يؤدي إلى ملاءمة حدود غير خطية بتكلفة طريقة خطية.
- الهامش المرن والمتغيرات الرخوة
- يؤدي السماح بانتهاكات الهامش المتحكم فيها من خلال المتغيرات الرخوة ومعامل التنظيم إلى جعل آلة المتجهات الداعمة قابلة للتطبيق على الفئات المتداخلة والصاخبة مع الموازنة بين عرض الهامش وأخطاء التدريب.
Clinical relevance
كانت آلات المتجهات الداعمة وطرق النواة هي المصنفات الرائدة عالية الدقة قبل التعلم العميق، ولا تزال خيارات قوية للمشكلات متوسطة الحجم، خاصة في مجالات النصوص والمعلوماتية الحيوية؛ كما أن فكرة النواة تعمم إلى ما هو أبعد من التصنيف، حيث تظهر في انحدار النواة، والعمليات الغاوسية، وتحليل المكونات الرئيسية باستخدام النواة.
History
تم الجمع بين فكرة الهامش الأقصى وحيلة النواة بواسطة بوسر، وغويون، وفابنيك حوالي عام 1992، وتم إضفاء الطابع الرسمي على آلة المتجهات الداعمة ذات الهامش المرن بواسطة كورتيس وفابنيك في عام 1995. وخلال أواخر التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبحت طرق النواة مهيمنة في التعرف على الأنماط قبل أن يحل محلها التعلم العميق إلى حد كبير في مهام الإدراك واسعة النطاق.
Key figures
- Vladimir Vapnik
- Corinna Cortes
- Bernhard Scholkopf
Related topics
Seminal works
- cortes1995
- vapnik1995
- bishop2006
Frequently asked questions
- ما هو المتجه الداعم؟
- المتجه الداعم هو نقطة تدريب تقع على الهامش أو داخله، وبالتالي تحدد موضع حد القرار. يعتمد المصنف المُجهز على هذه النقاط فقط، لذلك يمكن التخلص من بقية بيانات التدريب.
- لماذا يطلق على استخدام النواة حيلة؟
- تتيح حيلة النواة للخوارزمية أن تتصرف كما لو أنها قد رسمت البيانات في مساحة ميزات عالية الأبعاد جدًا أو حتى لا نهائية الأبعاد، بينما تحسب فقط قيم النواة بين أزواج النقاط. إنها تتجنب تكلفة بناء تلك المساحة بشكل صريح.