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- <title>2 - KNN</title>
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- <h1>👾 Day 2: KNN</h1>
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- <div class="module">
- <div class="module-title">1️⃣【技术债与演进动机】The Technical Debt & Evolution</div>
- 之前的算法无法处理线性不可分数据,导致泛化能力差。感知机通过引入决策边界,将分类问题转化为优化问题。
- </div>
- <div class="module">
- <div class="module-title">2️⃣【直觉建立】Visual Intuition</div>
- 想象一条直线(或超平面)将两类点分开。权重向量 $w$ 决定直线的方向,偏置 $b$ 决定直线的位置。
- <div class="youtube">🎬 B 站搜索:<code>感知机 直观解释</code></div>
- </div>
- <div class="module">
- <div class="module-title">3️⃣【符号解码字典】The Symbol Decoder</div>
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- <div class="symbol-map">
- <strong>$w$</strong> → <code>self.weights</code> (权重向量,shape: [d])
- </div>
- <div class="symbol-map">
- <strong>$b$</strong> → <code>self.bias</code> (偏置标量,shape: [])
- </div>
- <div class="symbol-map">
- <strong>$x$</strong> → <code>input_tensor</code> (输入样本,shape: [d])
- </div>
- <div class="symbol-map">
- <strong>$y$</strong> → <code>label</code> (标签,值域:{-1, +1})
- </div>
- <div class="symbol-map">
- <strong>$\sign(\cdot)$</strong> → <code>np.sign()</code> (符号函数)
- </div>
- <div class="symbol-map">
- <strong>$\xi$</strong> → <code>margin</code> (间隔,用于更新步长)
- </div>
- </div>
- <div class="module">
- <div class="module-title">4️⃣【核心推导】The Math</div>
-
- ### 感知机预测函数
- $$f(x) = w \cdot x + b$$
- 其中 $\cdot$ 表示向量点积。
- ### 损失函数( hinge loss 的简化形式)
- $$L(w, b) = -\sum_{x_i \in M} y_i (w \cdot x_i + b)$$
- $M$ 是误分类点集合。
- ### 梯度下降更新规则
- $$w \leftarrow w + \eta \cdot y_i \cdot x_i$$
- $$b \leftarrow b + \eta \cdot y_i$$
- 其中 $\eta$ 是学习率。
- </div>
- <div class="module">
- <div class="module-title">5️⃣【工程优化点】The Optimization Bottleneck</div>
- 全量梯度下降需要遍历所有样本,复杂度 $O(N \cdot d)$。现代框架使用 mini-batch SGD 加速。
- </div>
- <div class="module">
- <div class="module-title">6️⃣【今日靶机】The OJ Mission</div>
- <div class="warning">🎯 任务:<code>cd exercises/ && python3 day2_task.py</code></div>
- 实现感知机的 forward 和 update 函数,在 XOR 数据集上验证无法收敛(线性不可分)。
- </div>
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