位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
支持向量学习的多参数同时调节
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:软件学报
  • 时间:2014
  • 页码:2149-2159
  • 分类:TP181[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]天津大学计算机科学与技术学院,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金(61170019)
  • 相关项目:机器学习核方法模型选择与组合的核矩阵近似分析方法
中文摘要:

模型选择是支持向量学习的关键问题。已有模型选择方法采用嵌套的双层优化框架,内层执行支持向量学习,外层通过最小化泛化误差的估计进行模型选择。该框架过程复杂,计算效率低。简化传统的双层优化框架,提出一个支持向量学习的多参数同时调节方法,在同一优化过程中实现模型选择和学习器训练。首先,将支持向量学习中的参数和超参数合并为一个参数向量,利用序贯无约束极小化技术(sequential unconstrained minimization technique,简称SUMT)分别改写支持向量分类和回归的有约束优化问题,得到多参数同时调节模型的多元无约束形式定义;然后,证明多参数同时调节模型目标函数的局部 Lipschitz 连续性及水平集有界性。在此基础上,应用变尺度方法(variable metric method,简称VMM)设计并实现了多参数同时调节算法。进一步地,基于多参数同时调节模型的性质,证明了算法收敛性,对比分析了算法复杂性。最后,实验验证同时调节算法的收敛性,并实验对比同时调节算法的有效性。理论证明和实验分析表明,同时调节方法是一种坚实、高效的支持向量模型选择方法。

英文摘要:

Model selection is critical to support vector learning. Previous model selection methods mainly adopt a nested two-layer framework, where the inner layer trains the learner and the outer one conducts model selection by minimizing the estimate of the generalization error. Breaking from this framework, this paper proposes an approach of simultaneously tuning multiple parameters of support vector learning, which integrates model selection and learning into one optimization process. It first combines the parameters and hyperparameters involved in support vector learning into one parameter vector. Then, using sequential unconstrained minimization technique (SUMT), it reformulates the constrained optimization problems for support vector classification (SVC) and support vector regression (SVR) as unconstrained optimization problems to give the simultaneous tuning model of SVC and SVR. In addition, it proves the basic properties of the simultaneous tuning model of SVC and SVR, including the local Lipschitz continuity and the boundedness of their level sets. Further, it develops a simultaneous tuning algorithm to iteratively solve simultaneous tuning model. Finally, it proves the convergence of the developed algorithm based on the basic properties of the simultaneous tuning model and provides analysis on complexity of the algorithm as compared with related approaches. The empirical evaluation on benchmark datasets shows that the proposed simultaneous approach has lower running time complexity and exhibits similar predictive performance as existing approaches.Theoretical and experimental results demonstrate that the simultaneous tuning approach is a sound and efficient model selection approach for support vector learning.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609