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기술

선형 서포트 벡터 분류

선형 서포트 벡터 분류기술
영문명
Linear support vector classification
기본 점수
가중합과 절편
대표 손실
힌지 또는 제곱 힌지
주요 조절
규제와 손실의 상대 강도
선형 서포트 벡터 분류는 선형 점수의 부호로 범주를 나누면서 마진과 분류 손실의 절충을 학습하는 방법이다. 특징에 대한 가중합과 절편을 사용하며, 비선형 커널을 사용하는 모형과 구별된다.

부호와 마진

범주를 -1과 1로 나타내고 점수를 f(x)=w의 내적 x+b라고 하자. yf(x)가 양수이면 부호는 맞지만 그 값이 작으면 경계에 가깝게 놓인다. 점수 크기는 w의 크기에 따라 달라지므로 가중치 규제와 함께 마진을 해석해야 한다. 점수 자체는 확률이 아니다.

힌지의 계산

힌지 손실은 max(0,1-yf(x))다. yf(x)가 2이면 손실은 0, 0.4이면 0.6, -0.5이면 1.5다. 제곱 힌지에서는 각각 0,0.36,2.25가 된다. 따라서 부호가 맞는 0.4의 표본도 마진 안에 있다는 이유로 양의 손실을 받을 수 있다.

일차원 경계의 예

음성 점이 -2와 -1, 양성 점이 1과 2라면 경계 x=0이 두 범주를 나눈다. 점수를 x로 두면 yf(x)는 2,1,1,2다. 두 기준면 f(x)=-1과 1 사이 폭은 2다. 점수를 2x로 바꾸어도 분류 경계는 같지만 기준면 사이 폭과 가중치 크기는 달라진다. 점수의 배율만 키우는 것을 더 좋은 분리라고 볼 수는 없다.

규제와 구현 차이

손실의 가중치 C를 크게 두면 상대적으로 오차나 마진 위반을 더 강하게 줄이려 한다. 특징 단위와 표준화도 결과에 영향을 준다. 도구마다 기본 손실이나 절편 규제 방식이 다를 수 있으므로 같은 선형 경계 모형이라는 이유만으로 계수가 같다고 가정하지 않는다. 설정은 별도 자료에서 평가한다.

관련 문서

퍼셉트론 / 내적 / 특징 표준화 / 선형 판별 분석 / 교차 검증 / 혼동 행렬 / 기계 학습