2016年9月15日 星期四

[學習筆記16] 機器學習基石 - Theory of Generalization :: Bounding Function: Basic Cases

[Youtube 影片 23 Theory of Generalization :: Bounding Function: Basic Cases @ Machine Learning Foundations]

我們現在比起 Growth Function mH(N)

更加在意 Bounding Fuction B(N, k) 這個求得實際 Dichotomies分類種類上限的函數

(其中N是資料點個數,k 是 brak point 發生的資料數)

Bounding Fuction(N, k) 是指,當 break point 為 k 的時候 (須注意 : break point 不只一個 )

實際最大的成長函數 mH(N) 


圖一、Bounding Fuction


新目標 : Bounding Function B(N,K)  是否小於等於多項式成長函數 Poly(N) ?

Bounding Function 表

下表列出各種不同組合的 Bounding Function 之結果

圖、Bounding Function表

 以B(3,2) 為例,先將 (x1, x2, x3) 所有的情況列出


接下來,個別兩兩考慮 (x1,x2)  (x2, x3) (x1, x3) 是不是會有超出 break point 的情況

在 B(3,2) 中,break point 發生在 k= 2 的時候

即輸入資料N為 2的時候,就有無法實現的組合出現

從2的N次方進行檢查,所以不可能能夠達到2的2次方等於4的種類

這時候有dichotomies set會被shatter掉而無法被實現

因為都會累積種類到4種,所以第5, 6,  7,  8種的情況都不是有效的二分法組合





圖、Bounding Function表


圖、Bounding Function表 

課後練習


選項1 => 答案在下圖中,先前討論過,可以用畫圖來理解



選項2 => mH(4) = 14

選項3, 4 => 對於 2D perceptron問題, N = k = min break point  = 4

mH(4) = 14  <  B(4,4) = 15,所以選項3是正確的

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尚未理解的問題

Q : Table 中的結果怎麼得到 ?
Ans : 如上述中間的表格解法,親自手解一次會對這些答案更有感覺!

Q : 限制函數 Bounding function B(N, K) 和 成長函數 Growth Function mH(N) 之間的大小關係 ?
Ans : B(N, k ) = 最大可能的 mH(N) 值, 圖一老師的投影片中就有答案~

Q : 有了成長函數 為什麼還需要 限制函數 ?
Ans :

Q : 限制函數、成長函數和Dichotomies之間的關係?

Ans :  用下面所附上課的投影片來作說明

左側是Hypotheses set H中的常見的 h 之一

中間的mH(k)是限制函數在k的數值,而dichonomies set的最大可能即為2的N次方種可能

右側的mH(N)公式是成長函數




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