Gaussian RBF vs. kernel gaussiano


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Qual è la differenza tra fare una regressione lineare con una funzione di base radiale gaussiana (RBF) e fare una regressione lineare con un kernel gaussiano?


Benvenuto nel sito, @ user35965. Si prega di precisare i tuoi acronimi. Con "RBF", intendi la funzione di base radiale ?
— gung - Ripristina Monica

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Sì, questo è esattamente ciò che intendevo. Debitamente annotato per riferimento futuro.
— user35965

Risposte:


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L'unica vera differenza è nella regolarizzazione che viene applicata. Una rete RBF regolarizzata utilizza in genere una penalità basata sulla norma quadrata dei pesi. Per la versione del kernel, la penalità è tipicamente sulla norma quadrata dei pesi del modello lineare implicitamente costruito nello spazio delle caratteristiche indotto dal kernel. La differenza pratica chiave che questo fa è che la penalità per la rete RBF dipende dai centri della rete RBF (e quindi dal campione di dati usati) mentre per il kernel RBF, lo spazio delle caratteristiche indotte è lo stesso indipendentemente dal campione di dati, quindi la penalità è una penalità sulla funzione del modello, piuttosto che sulla sua parametrizzazione .

In altre parole, per entrambi i modelli abbiamo

f(x→′)=∑i=1ℓαiK(x→i,x→′)

Per l'approccio della rete RBF, il criterio di formazione è

L=Σio=1ℓ(yio-f(X→io))2+λ‖α‖2

Per il metodo del kernel RBF, abbiamo che e → w = ∑ ℓ i = 1 α i ϕ ( → x i ) . Ciò significa che una penalità della norma quadrata sui pesi del modello nello spazio delle caratteristiche indotte, → w può essere scritta in termini di doppi parametri, → α comeK(X→,X→')=φ(X→)⋅φ(X→')w→=Σio=1ℓαioφ(X→io)w→α→

‖w→‖2=α→TKα→,

dove è il matix delle valutazioni a coppie del kernel per tutti i modelli di allenamento. Il criterio di addestramento è quindiK

.L=∑i=1ℓ(yi−f(x→i))2+λα→TKα→

L'unica differenza tra i due modelli è la nel termine di regolarizzazione.K

Il principale vantaggio teorico dell'approccio del kernel è che consente di interpretare un modello non lineare come un modello lineare a seguito di una trasformazione non lineare fissa che non dipende dal campione di dati. Pertanto, qualsiasi teoria di apprendimento statistico esistente per i modelli lineari si trasferisce automaticamente alla versione non lineare. Tuttavia, tutto si interrompe non appena si tenta di ottimizzare i parametri del kernel, a quel punto torniamo praticamente allo stesso punto teoricamente parlando delle reti neurali RBF (e MLP). Quindi il vantaggio teorico non è forse così grande come vorremmo.

È probabile che faccia una vera differenza in termini di prestazioni? Probabilmente non molto. I teoremi "no free lunch" suggeriscono che non esiste una superiorità a priori di alcun algoritmo rispetto a tutti gli altri, e la differenza nella regolarizzazione è abbastanza sottile, quindi in caso di dubbio provate entrambi e scegliete il meglio in base, ad esempio, alla validazione incrociata.


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‖α→‖2=α→TIα→α→TKα→KIK

@CagdasOzgenc Il modo in cui lo guardo è che Kϕ(x)

K‖α→′‖2α→TKα→=μα→TIα→
— Dikran Marsupial,

Grazie. Rifletterò su questo ti ricontatterò. Al momento sembra che io non sia al tuo livello di comprensione. Devo fare di più pensando :).
— Cagdas Ozgenc,

@CagdasOzgenc nessun problema, la maggior parte dei testi standard lo spiegano attraverso funzioni autonome della funzione del kernel, il che mi fa male anche al cervello! ; o)
— Dikran Marsupial,
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