Как в учебнике
В бинарной линейной классификации объект описан вектором $x\in\mathbb R^d$. Вектор весов $w\in\mathbb R^d$ и сдвиг $b\in\mathbb R$ задают счёт:
$$s(x)=w^{\mathsf T}x+b=\sum_{j=1}^{d}w_jx_j+b.$$
Правило задано как $h(x)=1$ при $s(x)\ge0$ и $h(x)=0$ при $s(x)<0$. При $w\ne0$ граница $w^{\mathsf T}x+b=0$ — гиперплоскость; для двух признаков это прямая. При $w=0$ счёт постоянен, и такое правило не создаёт разделяющей гиперплоскости.
Вес умножает соответствующую координату, сдвиг добавляется один раз. Параметры можно настраивать по размеченным данным; конкретный способ обучения — отдельный выбор. Заданная формула описывает применение уже выбранных параметров.
Линейная граница не может представить произвольное расположение классов в исходных признаках. Она может ошибаться на обучающих объектах; гладкость границы сама по себе не доказывает качество на новых данных.
Связанные понятия: Граница решений.
При фиксированных параметрах результат полностью определяется признаками и правилом обработки нулевого счёта. Умножение всех весов и сдвига на одно положительное число сохраняет знак счёта, а значит, и метки классов. Поэтому численное значение счёта само по себе не является вероятностью. Отрицательное масштабирование меняет знаки; его уже нельзя считать тем же правилом с другой единицей измерения.
На пальцах
Линейное правило напоминает оценку заявки по баллам: один признак добавляет два балла, другой отнимает один, а сдвиг задаёт исходную отметку. Итоговое число определяет класс по стороне от нулевого порога. Удвоение всех весов и сдвига удвоит счёт, но сохранит решения, поэтому большая цифра сама по себе не означает большую уверенность. Веса также зависят от шкал признаков и не объясняют причин происходящего. Баллы за зонтик могут помогать с прогнозом, но права командовать дождём формула не получает.
Пример
Учебные параметры $w=(2,-1)$, $b=-1$ и признаки $x=(2,1)$ выбраны вручную. Первый ответ сопоставляется с результатом после изменения второй координаты.
Линейный классификатор
Вклады признаков
Первый признак даёт 4, второй — минус 1. Сдвиг тоже равен минус 1.
Шаг 1 из 3: Вклады признаков
Все шаги текстом
Вклады признаков
Первый признак даёт 4, второй — минус 1. Сдвиг тоже равен минус 1.
- Вклады
- 2×2 = 4текущий−1×1 = −1текущийb = −1
Счёт и метка
Сумма равна 2. Положительный счёт даёт класс 1.
- Счёт
- 2включён
- Класс
- 1включён
Другая точка
При x = (2,4) меняется вклад второго признака. Счёт становится отрицательным, ответ — 0.
- Вклады
- 4−4текущий−1
- Счёт
- -1исключён
- Класс
- 0включён
Для первого входа правило получает положительное число 2 и выдаёт класс 1. Если зафиксировать $x_1=2$, граница находится при $4-x_2-1=0$, то есть $x_2=3$. Эта пограничная заявка тоже получает класс 1 по объявленному соглашению $s\ge0$. При $x_2=4$ счёт уже отрицателен. Так проверяются не только два ответа, но и точное место переключения между ними.
Источник исходного конспекта: материал лекции.