Type: concept
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Created: 2026-04-18
Updated: 2026-04-25
Tags: 机器学习分类算法统计学习理论

支持向量机

概述 (50-200字符)

支持向量机(SVM)是一种基于统计学习理论的监督学习分类器,通过最大化分类间隔实现最优决策边界。1995年由Corinna CortesVladimir Vapnik提出,深度学习崛起前(1995-2012)统治机器学习领域。

关键内容 (≥300字符, 用双链)

  1. 核心哲学:SVM不寻找任意分割线,而是最大化分类间隔(Margin)——距两类最近样本点距离之和最大的超平面。由VC维理论保证泛化能力最强。落在边界上的训练样本称为支持向量,SVM由此得名。
  2. 硬间隔与软间隔:线性可分时用硬间隔SVM,最小化½‖w‖²;实际数据含噪声时用软间隔SVM,引入松弛变量ξᵢ和正则化参数C。C大→严格边界(低偏差高方差),C小→宽松边界(高偏差低方差)。
  3. 核技巧:将低维非线性数据映射到高维空间实现线性可分,无需显式计算φ(x),只需计算内积K(xᵢ,xⱼ)。常用核函数:线性核(文本分类)、多项式核(图像/NLP)、RBF/高斯核(通用最常用)、Sigmoid核(类神经网络)。
  4. 与神经网络对比:SVM基于VC维理论有界泛化误差,凸优化保证全局最优,小数据效果好;神经网络经验主义驱动,非凸优化易陷局部最优,需大数据但GPU并行强。
  5. 求解算法:通过拉格朗日对偶转化为对偶问题,用SMO算法(Sequential Minimal Optimization)求解。最优解满足KKT条件:αᵢ>0的样本即为支持向量,决定决策边界
  6. 早期发展:1992年的A Training Algorithm for Optimal Margin Classifiers (1992 论文)首次提出了最优边缘分类器的概念,为SVM的发展奠定了基础。

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