Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Homework 02: The Bias-variance Tradeoff, SVMs and Kernel Methods

CS 6316 Machine Learning

Questions

1.  Bias-Variance Tradeo (11 points)

Please refer to the attached iPython notebook file

2.  KKT Conditions (4 points) The Lagrangian form of SVMs with slack variable s is formulated as

L(w, b, s , aβ) = lwl2(2) + C      ξi

i=1

m

-       αi (yi (wzi + b) - 1 + ξi ) i=1

m

-       βi ξi i=1

Similar to SVMs in separable cases (lecture 04, page 21), to find the KKT conditions (as in page 28), we need to compute the derivative with respect to all parameters {w, b, s , aβ}. Overall, please show that the KKT conditions can be represented to the following equations

w

m             αi yi

i=1

αi + βi αi  = 0 βi  = 0

m

=          αi yi zi

i=1

=    0

=    C

or   yi (wzi + b) = 1 - ξi

or   ξi  = 0

3.  Kernel Methods (3 points) In our lecture on kernel methods (page 39), we show that a special case of the polynomial kernels

K(zz ) = (〈zz)+ c)d 

with d = 2 and zz  e /2 . On our lecture slides, we show how this special case can be decomposed as a dot product with a nonlinear mapping Φ(.)

K(zz ) =〈Φ(z), Φ(z )). 

In this problem, consider d = 3 with zz  e /2  and show how the Φ(z) is defined in this case.