Duda et al의 패턴 분류에서 무료 점심 정리 이해하기


12

Duda, Hart 및 Stork의 패턴 분류 섹션 9.2 고유 분류 자 ​​부족의 섹션 9.2에 사용 된 표기법에 대해 몇 가지 질문이 있습니다 . 먼저 책에서 관련 텍스트를 인용하겠습니다.

  • 단순화를 위해 트레이닝 세트의 두 종류의 문제를 고려 D 패턴 구성을 xi 및 관련 카테고리 라벨 yi=±1 위해 i=1,...,n 학습 될 알려지지 않은 목표 함수에 의해 생성 된 n , F(x) , 여기서 yi=F(xi) .
  • 하자 H 알게 될 가설 또는 파라미터 세트 수의 (별도의) 세트를 나타낸다. 특정 가설 h(x)∈H 는 신경망에서 양자화 된 가중치로, 또는 기능적 모델에서 파라미터 0 또는 트리의 결정 세트 등으로 설명 할 수 있습니다.
  • 또한, P(h) 알고리즘이 가설 생산할 것이라는 사전 확률 h 훈련 한 후에는; 이것은 h 가 정확할 확률이 아닙니다 .
  • 다음으로, 는 데이터 D 에 대해 훈련 될 때 P(h|D)알고리즘이 가설 를 산출 할 확률을 나타낸다 . 가장 가까운 이웃 및 의사 결정 트리와 같은 결정 론적 학습 알고리즘에서 P ( h | D ) 는 단일 가설 h를 제외한 모든 곳에서 0이됩니다 . 확률 론적 방법 (예 : 임의 초기 가중치로 학습 된 신경망) 또는 확률 론적 볼츠만 학습의 경우 P ( h | D ) 는 광범위한 분포 일 수 있습니다.hDP(h|D)hP(h|D)
  • 제로원 E또는 기타 손실 함수의 오차라고 하자 .

실제 기능은 예상 오프 훈련 집합 분류 에러 F(x) 와 용 확률 k 번째 후보 학습 알고리즘은 Pk(h(x)|D) 로 주어진다

Ek(E|F,n)=∑x∉DP(x)[1−δ(F(x),h(x))]Pk(h(x)|D)

정리 9.1. (무료 점심 없음) 두 학습 알고리즘 및 P 2 ( h | D ) 의 경우 샘플링 분포 P ( x ) 및 훈련 지점 수 n 에 관계없이 다음 사항이 적용됩니다.P1(h|D)P2(h|D)P(x)n

  1. 모든 목표 함수 , 에 대해 균일하게 평균화FE1(E|F,n)—E2(E|F,n)=0

  2. 고정 훈련 세트 에 대해 이상으로 균일하게 평균화되는 경우 F E 1 ( E | F , D ) — E 2 ( E | F , D ) = 0DFE1(E|F,D)—E2(E|F,D)=0

파트 1은 실제로

∑F∑DP(D|F)[E1(E|F,n)—E2(E|F,n)]=0

2 부에서는 실제로

∑F[E1(E|F,D)—E2(E|F,D)]=0

내 질문은

  1. 의 공식에서 , 즉 를 바꾸고 합계 , 그것의 분포 때문에 정말로 이상 주어진 대한 확률 학습 알고리즘 번째는? E k (E | F,n)= ∑ x ∉ D P(x)[1−δ(F(x),h(x))] P k (h(x) | D), P k (시간(x)Ek(E|F,n)
    Ek(E|F,n)=∑x∉DP(x)[1−δ(F(x),h(x))]Pk(h(x)|D),
    Pk(h(x)|D)Pk(h|D)∑x∉DhHDk
  2. 감안할 후보 학습 알고리즘 번째 이유의 화학식에서, 확률 방법 , 아무런 합 없다 즉 ?kEk(E|F,n)h∑h∈H
  3. 어떻게하다 및 서로 다른?Ei(E|F,D)Ei(E|F,n)

    합니까 훈련 세트 주어진 오프 교육 오류율 의미 ?Ei(E|F,D)D

    않습니다 훈련의 크기를 주어진 모든 훈련 세트 이상 평균 오프 교육 오류율, 평균 ? 그렇다면 NFL 정리의 파트 1이 를 작성하여 다시 훈련 세트에 대해 평균 을 갖는 이유와 , 훈련 크기를 주어진 모든 훈련 세트 아무런 평균 없다 ?Ei(E|F,n)nEi(E|F,n)∑DEk(E|F,n)n

  4. NFL 정리의 1 부에서 는 고정 된 훈련 크기 을 갖는 모든 훈련 세트에 대한 합산을 의미 합니까?∑Dn
  5. 1 부에서 훈련 크기 의 에서 가능한 모든 값을 더 합하면 결과는 여전히 0입니까?Nn
  6. 의 화학식 , 나는 변경하는 경우 에 , 즉 반드시 학습 집합 외부로 제한되지 않으며, 윌 두 부분에서 NFL 정리는 여전히 사실입니까?Ek(E|F,n)∑x∉D∑xx
  7. 실제의 관계 경우 및 결정적 함수로 간주되지 로 대신 조건부 분포들 또는 조인트 분포 에 해당 알고 와 (참조 내 또 다른 질문을 , 나는 변경할 수) 될 수 (이상한 부분 1 및 2)에서 지적했다. NFL 정리의 두 부분이 여전히 사실입니까?xyFy=F(x)P(y|x)P(x,y)P(y|x)P(x)Ek(E|F,n)
    Ek(E|P(x,y),n)=Ex,y[1−δ(y,h(x))]Pk(h(x)|D)
    Pk(h(x)|D)

감사합니다.


가 디랙 / 크로네 커 델타? 에서는δ
Ek(E|F,n)=∑x∉DP(x)[1−δ(F(x),h(x))]Pk(h(x)|D)

이 무료 점심은 정리 문제와 동일합니까? 그들은 연결되어 있습니까?

답변:


6

나는 내가 알고있는 것으로 생각되는 질문에 대답 할 것입니다.

  1. 이 답은 적합하지 않습니다. 는 적합 세트 일부가 아닌 를 선택 하므로 는 의존합니다 .xDhx
  2. h 는 예상 오류율을 얻기 위해 테스트 세트 의 값 에서만 평가 되므로 전체 세트 대해 평가되지 않고 테스트 세트의 개별 세트 에서만 평가됩니다.xHx
  3. FD E i (E | F,n)nxEi(E|F,D) 는 함수 와 트레이닝 세트 주어지면 예상되는 오프 트레이닝 세트 오류율 입니다. 그러나 실제 값이 아닌 훈련 포인트 의 수에 대해서만 조정하기 때문에 다른 것으로 생각 합니다. 그러나 후속 진술에서 볼 때 이것은 수수께끼입니다.FDEi(E|F,n)nx
  4. n D n D DD 는 훈련 벡터의 집합입니다. 에는 훈련 벡터가 있습니다. 그래서 당신은 의 고정 훈련 벡터를 합산합니다 . 하나의 세트 만 있습니다 .nDnDD
  5. 5에 대한 답은 '아니오'라고 생각합니다. 이 표기법은 약간 혼란스러워 보입니다.

6과 7에 대해서는 언급 할 수 없습니다.


2
+1. 사이트에 오신 것을 환영합니다. 아마존에 대한 귀하의 리뷰를 좋아합니다. 편집에 대한 나의 추정을 실례하지만, 수학적 표기법은 대부분 $를 무언가의 양쪽에 두어 수행됩니다. 노란색 원을 클릭하면? 글을 쓸 때 오른쪽 상단에 더 많은 정보를 제공하는 "고급 도움말"링크가 표시됩니다. 또한 기존의 일부 mathjax (예 : 위와 같은)를 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 "Show Math As-> TeX 명령"을 선택하여 수행 방법을 확인할 수 있습니다.
— gung-모니 티 복원

2
즉, @gung은 다음과 같이 말합니다.이 사이트는 표시 수학을 포함하여 를 예상대로 정확하게 지원합니다 . 사이트에 오신 것을 환영합니다. LATEX
— 추기경

@Michael 다른 사람들에게도 환영을 전하겠습니다. 여기에 you 게되어 반갑습니다. (Michael은 미국 통계 협회 (American Statistical Association) 토론 목록에 뛰어난 지식을 제공했습니다.)
— whuber
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책과 개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.