《稀疏非平行支持向量机与最优化》PDF下载

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  • 作  者:刘大莲著
  • 出 版 社:北京:北京邮电大学出版社
  • 出版年份:2017
  • ISBN:9787563551767
  • 页数:120 页
图书介绍:稀疏学习是一种有效处理冗余问题的方法。目前,稀疏优化方法已广泛应用于信号压缩感知、图像处理等实际问题中,其理论和算法都在快速发展中。支持向量机(SVM)作为通用的机器学习方法,具有坚实的统计学习理论基础,实际应用效果好,使用方便,模型参数较少。但国内外关于大规模稀疏支持向量机的理论研究和方法并不成熟,缺乏理论基础和模型算法,尚处于初始阶段。比如:(1)稀疏模型的有效性检验指标,即如何度量模型的稀疏程度以及稀疏效果的好坏问题等;(2)大规模问题的稀疏模型缺乏统一的理论基础;(3)大规模问题的稀疏优化模型求解问题;(4)拓展研究比较少,对其拓展有较大空间。本书从最优化的角度对上述多方面进行了系统阐述。主要包括:(1)构建了多种新的损失函数,将其引入到非平行SVM模型中,得到了具有稀疏性和鲁棒性的新模型;(2)构造了能沟求解较大规模问题的非平行SVM;(3)从理论上证明了非平行SVM与Uninversum-SVM的等价性,并给出了非平行SVM的统计学习解释;(4)全局优化和约束优化问题及相应的求解算法。

第1章 稀疏学习与最优化问题 1

1.1 稀疏学习 2

1.1.1 样本稀疏性 2

1.1.2 特征稀疏性 3

1.2 最优化 4

1.2.1 问题描述 5

1.2.2 优化算法及其分类 5

1.3 遗传算法 7

1.3.1 基本概念 8

1.3.2 步骤 11

1.3.3 基础理论研究概述 12

1.3.4 遗传算法的现状与展望 14

第2章 基础算法 15

2.1 标准支持向量机(SVM) 15

2.2 最小二乘支持向量机(LSSVM) 16

2.3 基于Ramp损失的支持向量机(RSVM) 18

2.4 双子支持向量机(TWSVM) 19

2.4.1 线性双子支持向量机(LTWSVM) 20

2.4.2 非线性双子支持向量机(NLTWSVM) 21

2.5 非平行超平面支持向量机(NPSVM) 22

2.6 大规模SVM 25

2.7 小结 25

第3章 稀疏的非平行超平面支持向量机(RNPSVM) 26

3.1 线性情况 26

3.1.1 原始问题 26

3.1.2 对偶问题 28

3.2 非线性情况 34

3.3 算法分析 34

3.4 数值实验 36

3.5 小结 40

第4章 NPSVM的统计学习理论解释和线性规划的NPSVM 41

4.1 Universum-支持向量机(U-SVM) 41

4.2 U-SVM与NPSVM的关系 42

4.3 基于线性规划的NPSVM 44

4.3.1 线性规划问题 44

4.3.2 数值实验 46

4.4 基于线性规划的RNPSVM 47

4.4.1 线性规划问题 48

4.4.2 数值实验 50

4.5 小结 50

第5章 稀疏的最小二乘支持向量机(RLSSVM) 51

5.1 LSTWSVM和LSSVM的关系 51

5.2 基于ε不敏感损失函数的最小二乘支持向量机(ε-LSSVM) 52

5.3 基于Ramp损失的最小二乘支持向量机(RLSSVM) 54

5.3.1 原始问题 54

5.3.2 对偶问题 56

5.4 算法分析 57

5.5 数值实验 58

5.6 小结 61

第6章 大规模线性NPSVM和RNPSVM算法 62

6.1 交替方向乘子法(ADMM) 62

6.2 大规模线性NPSVM 63

6.3 大规模线性RNPSVM 65

6.4 数值实验 68

6.4.1 小规模数据 69

6.4.2 大规模数据 70

6.5 小结 73

第7章 全局最优化 74

7.1 平滑技术 74

7.2 进化算子 75

7.2.1 平滑函数的性质 75

7.2.2 基于一维搜索的杂交算子 77

7.2.3 变异算子 78

7.3 新的算法 78

7.3.1 算法 78

7.3.2 全局收敛性 78

7.4 数值模拟 80

7.4.1 试验函数 80

7.4.2 模拟结果 82

7.5 小结 85

第8章 非线性约束优化 86

8.1 多目标优化 87

8.1.1 多目标优化基本问题 87

8.1.2 均匀设计的基本思想 88

8.2 基于多目标优化问题转化的遗传算法 89

8.2.1 多目标优化问题的转化 89

8.2.2 算法1 90

8.2.3 算法2 93

8.3 基于种群分类排队的约束优化遗传算法 98

8.3.1 种群分类排队 98

8.3.2 遗传算法 99

8.4 基于D.S.C.法的进化算法 103

8.4.1 改进D.S.C.法 103

8.4.2 遗传算法 104

8.5 小结 107

参考文献 109