基于坐标下降的支持向量机快速训练方法研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:QINJF2000000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
一直以来,支持向量机在机器学习领域中都扮演着很重要的角色。其重要求解方法坐标下降法在每次迭代中仅选择一个变量进行更新而令其他变量保持不变,因而往往能够获得很快的收敛速度。在大数据时代下,基于坐标下降的传统用于求解SVMs的序列最小化SMO算法并没有很好的扩展性,并且目前最新的异步贪婪坐标下降算法虽然有很好的训练速度,但仅局限于处理二类分类问题。有序回归问题是监督学习中最重要的研究任务之一,支持向量有序回归机SVOR是其重要的解决方法。由于SVOR问题的复杂性,目前对于SVOR的大规模训练方法的研究仍是空白。为了解决这些问题,本文基于坐标下降方法,对支持向量机的快速训练方法重点进行了以下研究:(1)对于传统的SVMs求解算法SMO,本文提出了 一种通过随机次梯度加速的SMO算法。目前加速SMO主要通过活动集缩减和缓存技术,但引入活动集缩减技术的SMO算法大量的计算时间消耗在前半部分。为了提高求解效率,本文首先利用随机次梯度下降SSGD在前期能够以极快的速度获得可行解的优势,提出了一种广义的通过SSGD加速SMO的算法框架用于求解二类分类、回归以及有序回归等形式的SVMs。随后对SSGD能够加速SMO的原因进行了深入的理论分析和实验验证。最后在多个优化问题和数据集上的实验结果证实了 SSGD-SMO有效地加速了 SMO的收敛速度。(2)通过活动集缩减技术,本文提出了一种加速的异步贪婪坐标下降算法。由于目前最新的基于异步贪婪坐标下降算法AsyGCD的扩展性不够,且仅局限在用于处理二类分类问题。为了解决以上问题,文中首先利用活动集缩减技术提出了一种SVMs加速的异步贪婪坐标下降算法AsyAGCD。随后将AsyAGCD算法拓展到处理回归问题∈-SVR中。此外,文中还比较了 AsyAGCD和AsyGCD的时间复杂度。最后在多个数据集下的实验结果证实了 AsyAGCD比现有的SVMs求解方法更快。(3)对于有序回归问题,本文提出了一种新的有序回归问题表示形式,并给出了相应的异步贪婪坐标下降算法。由于和标准的SVMs相比,SVOR具有更多的等式或不等式约束,使其问题形式更为复杂。为了解决以上问题,文中首先提出了一种不含等式和不等式约束的新的SVOR问题形式。随后对于新的SVOR,提出了相应的异步贪婪坐标下降算法AsySVOR。最后在多个数据集下的实验结果证实了与现有SVOR求解方法相比,尤其在大数据集下,AsySVOR在保证精度的同时具有更快的收敛速度。
其他文献
针对现有的去雾算法对彩色图像处理后会出现色彩畸变的问题,提出了基于Retinex算法和色度比的去雾算法,该算法在用Retinex算法进行图像恢复的过程中引入了原图像的色彩信息,
基于堆肥通风技术在堆肥过程中的重要性,文章系统综述了堆肥的通风方式、通风控制方式、通风速率等方面的国内外研究进展。被动通风方式适于我国农业废弃物的堆肥处理,城市有
作为物联网的重要组成因素,物联网感知层承载着智能信息采集与环境识别的重任,是物联网技术最基础但是最关键的环节。但是,物联网感知层具有种类多样、应用环境各异、部署数
16世纪的欧洲经历了一场普遍的贫困危机,欧洲各国政府纷纷采取了各种济贫措施,以缓解贫困问题对社会造成的压力,天主教城市共和国威尼斯也不例外。通过颁布济贫法和改革“大兄弟
本文从民俗与民歌的关系出发,对水族卯节与水族传统单歌、蔸歌试着探本溯源,从而揭示作为水族民众精神文化的实质和内涵。
L-硒-甲基硒代半胱氨酸是一种新型硒源类的食品营养强化剂,而D-硒-甲基硒代半胱氨酸的安全性尚没有相关研究,目前对于L-硒-甲基硒代半胱氨酸含量的测定方法多集中在测定硒-甲
本文主要是以为单片机AT89C2051以及智能卡AT45D0411C开发的智能化流量计量系统进行分析研究,充分的阐述了智能化流量计量的研发以及应用。
本文通过对高中生的身心发展特点、健美操课程的优势及价值展开讨论,并对高中生关于学校开展健美操课程的态度进行调查,论证了在高中开展健美操选项课的可行性。
中国古典传统人物雕塑的装饰性相当突出。西方古典人物雕塑写实性比较强。在雕塑的体积美的体现上,两者各有特色。比较中西方古典人物雕塑的构成线条,意在使中西方雕塑艺术取
车联网是智慧城市建设中的核心技术,为了保证网络通信的质量,车联网路由协议受到了广泛的关注。针对节点移动速度快、拓扑结构变化频繁的特点,介绍了车联网路由协议的分类及