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Métodos de kernel. Resumen SVM - motivación SVM no separable Kernels Otros problemas Ejemplos...

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Métodos de kernel
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Métodos de kernel

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Resumen

SVM - motivación SVM no separable Kernels Otros problemas Ejemplos

Muchas slides de Ronald Collopert

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Back to Perceptron

Old method, linear solution

wTx + b = 0

wTx + b < 0wTx + b > 0

f(x) = sign(wTx + b)

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Linear Separators

Which of the linear separators is optimal?

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Classification Margin

Distance from example xi to the separator is

Examples closest to the hyperplane are support vectors.

Margin ρ of the separator is the distance between support vectors.

r=wT x i +b

‖w‖

r

ρ

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Maximum Margin Classification

Maximizing the margin is good according to intuition and learning theory.

Implies that only support vectors matter; other training examples are ignorable.

Vapnik: Et< Ea + f(VC/m)

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation

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SVM formulation - end

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Kernels

What about this problem?

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Kernels

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Kernels

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Kernels

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Kernels

Any symmetric positive-definite kernel f(u,v) is a dot product in some space. Not matter what it is the space.

Kernel algebra → linear combinations of kernels are kernels

Open door: kernels for non-vectorial objects

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Using SVMs

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Using SVMs

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Summary

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In practice

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Otros problemas con kernels

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Other methods

Any Machine Learning method that only depends on inner products of the data can use kernels

Lots of methods: kernel-pca, kernel regression, kernel-...

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Multiclass classification

Use ensembles: OVA, OVO. Ovo is more efficient

There are some direct multiclass SVM formulations, not better than OVO.

Lots of papers, diverse results

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Regression

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Regression

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Regression

Non-linear regression via kernels

A new parameter to set: the tube

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Novelty detection

Classical: use a density function, points below a threshold are outliers

Two kernel versions

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Novelty detection

Tax & Duin: Find the minimal hypersphere that contains all the data, points outside are outliers

Outlier:

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Novelty detection

Scholkopf et al.: Only for Gaussian Kernel, find the hyperplane with max distance to the origin that left all points in one side.

Outlier:

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Code

Some examples in classification (R code)


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