プラットのオリジナル作品についての回答に少し補足を加えたいと思います。Stanford Lecture Notesには少し簡略化されたバージョンがありますが、すべての数式の導出は別の場所で見つける必要があります(たとえば、インターネットで見つけたこのランダムなメモ)。
元の実装から逸脱しても問題がない場合は、次のSMOアルゴリズムの独自のバリエーションを提案できます。
class SVM:
def __init__(self, kernel='linear', C=10000.0, max_iter=100000, degree=3, gamma=1):
self.kernel = {'poly':lambda x,y: np.dot(x, y.T)**degree,
'rbf':lambda x,y:np.exp(-gamma*np.sum((y-x[:,np.newaxis])**2,axis=-1)),
'linear':lambda x,y: np.dot(x, y.T)}[kernel]
self.C = C
self.max_iter = max_iter
def restrict_to_square(self, t, v0, u):
t = (np.clip(v0 + t*u, 0, self.C) - v0)[1]/u[1]
return (np.clip(v0 + t*u, 0, self.C) - v0)[0]/u[0]
def fit(self, X, y):
self.X = X.copy()
self.y = y * 2 - 1
self.lambdas = np.zeros_like(self.y, dtype=float)
self.K = self.kernel(self.X, self.X) * self.y[:,np.newaxis] * self.y
for _ in range(self.max_iter):
for idxM in range(len(self.lambdas)):
idxL = np.random.randint(0, len(self.lambdas))
Q = self.K[[[idxM, idxM], [idxL, idxL]], [[idxM, idxL], [idxM, idxL]]]
v0 = self.lambdas[[idxM, idxL]]
k0 = 1 - np.sum(self.lambdas * self.K[[idxM, idxL]], axis=1)
u = np.array([-self.y[idxL], self.y[idxM]])
t_max = np.dot(k0, u) / (np.dot(np.dot(Q, u), u) + 1E-15)
self.lambdas[[idxM, idxL]] = v0 + u * self.restrict_to_square(t_max, v0, u)
idx, = np.nonzero(self.lambdas > 1E-15)
self.b = np.sum((1.0-np.sum(self.K[idx]*self.lambdas, axis=1))*self.y[idx])/len(idx)
def decision_function(self, X):
return np.sum(self.kernel(X, self.X) * self.y * self.lambdas, axis=1) + self.b
単純なケースでは、sklearn.svm.SVCよりもあまり価値がありません。以下に比較を示します(これらの画像を生成するコードをGitHubに投稿しました)
数式を導出するためにまったく異なるアプローチを使用しました。詳細については、ResearchGateのプレプリントを確認してください。