 京公网安备 11010802034615号
			经营许可证编号:京B2-20210330
 京公网安备 11010802034615号
			经营许可证编号:京B2-20210330
		
	一、感知机的概念
    感知机是一种二类分类的线性模型,输入实例的特征向量,输出为实例的类别,即+1或者-1。感知机模型是神经网络和支持向量机的基础。
    假设特征为 ,类标签为
,类标签为 ,由特征到类标签的映射可以表示为
,由特征到类标签的映射可以表示为

这样的函数称为感知机。其中w和b为感知机的参数,w为权重,b为偏置。 为向量w与向量x之间的内积。
为向量w与向量x之间的内积。 为符号函数:
为符号函数:

 为分隔超平面。
为分隔超平面。
二、感知机模型的训练
    1、目标函数
        为了能够正确的对实例分类,我们的目标是能够求出分隔超平面,即求出参数w和b。在这里,分隔超平面存在的前提是数据集是线性可分的。
        在训练参数和时,我们可以采用损失函数,并且使得损失函数最小化。感知机的训练中损失函数可以采用误分类点到分隔超平面的距离的总和。一个点被正确分类是指当 时,而原始标签
时,而原始标签 ;类似的,当时
;类似的,当时 ,而原始标签
,而原始标签 。一个点到平面之间的距离公式为
。一个点到平面之间的距离公式为

对于误分类点 ,有
,有 ,因此误分类点到分隔超平面之间的距离为
,因此误分类点到分隔超平面之间的距离为
 
可以不考虑 ,则对于误分类点集合m,感知机的损失函数为
,则对于误分类点集合m,感知机的损失函数为

我们的目标使得损失函数最小化,即 。我们可以使用梯度下降法求解这样的最小化问题。(梯度下降法),在这里我们采用梯度下降法的改进算法:随机梯度下降法。
。我们可以使用梯度下降法求解这样的最小化问题。(梯度下降法),在这里我们采用梯度下降法的改进算法:随机梯度下降法。
    2、感知机的训练过程
随机选取权重和偏置的初值
随机选取初始实例
如果 。
。
转至2,直到训练集中没有误分类点。
三、实例
    选自《统计学习方法》,训练集为:正实例点是 ,负实例点是
,负实例点是 。
。

原始点集
MATLAB代码
[plain] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
%读入数据  
x=[3,3;4,3;1,1];  
y=[1;1;-1];  
  
%--初始化w和b  
w = [0,0];  
b = 0;  
a = 1;%步长  
  
%--选择未能初始化的点  
flag = 0;  
  
i = 1;  
while flag~=1  
    while i <= 3  
        t = y(i)*(w*x(i,:)'+b);  
        if t <= 0  
            w = w + a*y(i,:)*x(i,:);  
            b = b + a*y(i,:);  
            i = 1;%重置i  
            break;  
        else  
            i = i+1;  
        end  
        if i == 4  
            flag = 1;  
        end  
    end  
end  
%画出分隔线  
hold on  
axis([0 5 0 5]);%axis一般用来设置axes的样式,包括坐标轴范围,可读比例等  
for j = 1:3  
    plot(x(j,1),x(j,2),'.');  
    m(1,j) = (-b-w(1)*j)./(w(2));  
end  
j = 1:3;  
plot(j,m);  
分类结果
	 
 
                  数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在 MySQL 数据查询中,“按顺序计数” 是高频需求 —— 例如 “统计近 7 天每日订单量”“按用户 ID 顺序展示消费记录”“按产品 ...
2025-10-31在数据分析中,“累计百分比” 是衡量 “部分与整体关系” 的核心指标 —— 它通过 “逐步累加的占比”,直观呈现数据的分布特征 ...
2025-10-31在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“二分类预测” 是高频需求 —— 例如 “预测用户是否会流失”“判断客户 ...
2025-10-31在 MySQL 实际应用中,“频繁写入同一表” 是常见场景 —— 如实时日志存储(用户操作日志、系统运行日志)、高频交易记录(支付 ...
2025-10-30为帮助教育工作者、研究者科学分析 “班级规模” 与 “平均成绩” 的关联关系,我将从相关系数的核心定义与类型切入,详解 “数 ...
2025-10-30对 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师而言,“相关系数” 不是简单的数字计算,而是 “从业务问题出发,量化变量间关联强 ...
2025-10-30在构建前向神经网络(Feedforward Neural Network,简称 FNN)时,“隐藏层数目设多少?每个隐藏层该放多少个神经元?” 是每个 ...
2025-10-29这个问题切中了 Excel 用户的常见困惑 —— 将 “数据可视化工具” 与 “数据挖掘算法” 的功能边界混淆。核心结论是:Excel 透 ...
2025-10-29在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“多组数据差异验证” 是高频需求 —— 例如 “3 家门店的销售额是否有显 ...
2025-10-29在数据分析中,“正态分布” 是许多统计方法(如 t 检验、方差分析、线性回归)的核心假设 —— 数据符合正态分布时,统计检验的 ...
2025-10-28箱线图(Box Plot)作为展示数据分布的核心统计图表,能直观呈现数据的中位数、四分位数、离散程度与异常值,是质量控制、实验分 ...
2025-10-28在 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作中,“分类变量关联分析” 是高频需求 —— 例如 “用户性别是否影响支付方式 ...
2025-10-28在数据可视化领域,单一图表往往难以承载多维度信息 —— 力导向图擅长展现节点间的关联结构与空间分布,却无法直观呈现 “流量 ...
2025-10-27这个问题问到了 Tableau 中两个核心行级函数的经典组合,理解它能帮你快速实现 “相对位置占比” 的分析需求。“index ()/size ( ...
2025-10-27对 CDA(Certified Data Analyst)数据分析师而言,“假设检验” 绝非 “套用统计公式的机械操作”,而是 “将模糊的业务猜想转 ...
2025-10-27在数字化运营中,“凭感觉做决策” 早已成为过去式 —— 运营指标作为业务增长的 “晴雨表” 与 “导航仪”,直接决定了运营动作 ...
2025-10-24在卷积神经网络(CNN)的训练中,“卷积层(Conv)后是否添加归一化(如 BN、LN)和激活函数(如 ReLU、GELU)” 是每个开发者都 ...
2025-10-24在数据决策链条中,“统计分析” 是挖掘数据规律的核心,“可视化” 是呈现规律的桥梁 ——CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-10-24在 “神经网络与卡尔曼滤波融合” 的理论基础上,Python 凭借其丰富的科学计算库(NumPy、FilterPy)、深度学习框架(PyTorch、T ...
2025-10-23在工业控制、自动驾驶、机器人导航、气象预测等领域,“状态估计” 是核心任务 —— 即从含噪声的观测数据中,精准推断系统的真 ...
2025-10-23