AdaBoost--从原理到实现
一.引入
对于Adaboost,可以说是久闻大名,据说在Deep Learning出来之前,SVM和Adaboost是效果最好的 两个算法,而Adaboost是提升树(boosting tree),所谓“提升树”就是把“弱学习算法”提升(boost)为“强学习算法”(语自《统计学习方法》),而其中最具代表性的也就是Adaboost了,貌似Adaboost的结构还和Neural Network有几分神似,我倒没有深究过,不知道是不是有什么干货
(from PRML)
这就是Adaboost的结构,最后的分类器YM是由数个弱分类器(weak classifier)组合而成的,相当于最后m个弱分类器来投票决定分类,而且每个弱分类器的“话语权”α不一样。
这里阐述下算法的具体过程:
1.初始化所有训练样例的权重为1 / N,其中N是样例数 2.for m=1,……M:a).训练弱分类器ym(),使其最小化权重误差函数(weighted error function):
b)接下来计算该弱分类器的话语权α:
c)更新权重:
其中Zm:
是规范化因子,使所有w的和为1。(这里公式稍微有点乱)
3.得到最后的分类器:
可以看到整个过程就是和最上面那张图一样,前一个分类器改变权重w,同时组成最后的分类器 如果一个训练样例 在前一个分类其中被误分,那么它的权重会被加重,相应地,被正确分类的样例的权重会降低 使得下一个分类器 会更在意被误分的样例,那么其中那些α和w的更新是怎么来的呢? 下面我们从前项分步算法模型的角度来看看Adaboost: 直接将前项分步加法模型具体到adaboost上:






四.实现 终于到实现了,本次实现代码基本基于《统计学习方法》,比如有些符号(弱分类器是G(x),训练样例的目标是y而不是上文所述的t)差异 所有的代码你可以在我写的toy toolkit里面找到:DML (你都看到这了,给个star好不好

可以看到也是三个分类器就没有误分点了,权值的选择也是差不多的其中后面那个-1 表示大于threshold分为负类,小于分为正类。1则相反
加一些其它数据试试:
结果:我们把图画出来就是:
基本还是正确的,这是四个子分类器的图,不是最后总分类器的图啊~~~(实验的代码你也可以在DML里面找到,你都看到这了,给个star好不好~~~~~)
Reference: 【1】 《Pattern Recognition And Machine Learning》 【2】 《统计学习方法》