证明: 对于更新权重的样本,弱学习器Gt 的分类误差为 1/2
时间: 2024-03-19 12:40:16 浏览: 18
假设AdaBoost算法在第t轮选择的弱学习器为Gt,更新权重后的训练样本集为D_t。
根据AdaBoost算法的更新规则可得:
1. 对于分类正确的样本,其权重会被调整为:w_i^(t+1) = w_i^t * exp(-α_t)
2. 对于分类错误的样本,其权重会被调整为:w_i^(t+1) = w_i^t * exp(α_t)
其中,α_t是弱学习器Gt的权重。
根据AdaBoost算法的定义可知,每次选择的弱学习器Gt都是在当前样本权重下能够使得误差率最小的分类器。因此,在更新权重后,弱学习器Gt的分类误差率为:
ε_t = Σ(w_i^t * I(y_i ≠ G_t(x_i))) / Σ(w_i^t)
其中,I是指示函数,y_i是第i个样本的真实标签,G_t(x_i)是第t轮选择的弱学习器对第i个样本的预测结果。
因为更新权重后所有样本的权重之和为1,因此上式可以简化为:
ε_t = Σ(I(y_i ≠ G_t(x_i))) / 1
又因为弱学习器的预测结果只有两种情况(正确或错误),所以上式可以进一步简化为:
ε_t = (分类错误的样本数) / (总样本数)
根据AdaBoost算法的更新规则,分类错误的样本的权重被放大了exp(α_t)倍,而分类正确的样本的权重被缩小了exp(-α_t)倍。因此,分类错误的样本占据了所有样本权重的一半(即exp(α_t) / exp(-α_t) = exp(2α_t) / exp(-α_t) = exp(α_t))。
因此,弱学习器Gt的分类误差率为:
ε_t = (1/2) * exp(α_t) / (1/2) + exp(α_t)
化简可得:
ε_t = 1 / (1 + exp(-2α_t))
由于AdaBoost算法的更新规则中,弱学习器的权重α_t是根据误差率ε_t计算得到的,因此在训练过程中,弱学习器的分类误差率一定为1/2。