2022年02月 机器学习-支持向量机 黄海广 副教授 2 本章目录 01 支持向量机概述 02 线性可分支持向量机 03 线性支持向量机 04 线性不可分支持向量机 3 1.支持向量机概述 01 支持向量机概述 02 线性可分支持向量机 03 线性支持向量机 04 线性不可分支持向量机 4 1.支持向量机概述 支 持 向 量 机 maximum-margin hyperplane） 。 与逻辑回归和神经网络相比，支持向量机，在学 习复杂的非线性方程时提供了一种更为清晰，更 加强大的方式。 支持向量 距离 5 1.支持向量机概述 硬间隔、软间隔和非线性 SVM 假如数据是完全的线性可分的，那么学习到的模型可以称为硬间隔支持向 量机。换个说法，硬间隔指的就是完全分类准确，不能存在分类错误的情 况。软间隔，就是允许一定量的样本分类错误。 况。软间隔，就是允许一定量的样本分类错误。 软间隔 硬间隔 线性可分 线性不可分 6 支持向量 1.支持向量机概述 算法思想 找到集合边缘上的若干数据（称为 支持向量（Support Vector）） ，用这些点找出一个平面（称为决 策面），使得支持向量到该平面的 距离最大。 距离 7 1.支持向量机概述 背景知识 任意超平面可以用下面这个线性方程来描述： ?T? + ? = 0

8B、4B、7B、14B 和 72B； • 针对每种尺寸提供基础模型和 Chat 模型，并确保聊天模型按照人类偏好进行校准； • 对基础模型和 Chat 模型的多语言支持 • 基础模型和聊天模型都支持多种语言； • 支持工具调用、RAG（检索增强文本生成）、角色扮演、AI Agent 等； 想了解更多信息，欢迎访问： • 博客 • GitHub • Hugging Face • ModelScope 成为可能。该库是 一个纯 C/C++ 实现，不依赖任何外部库，并且针对 x86 架构提供了 AVX、AVX2 和 AVX512 加速支持。此 外，它还提供了 2、3、4、5、6 以及 8 位量化功能，以加快推理速度并减少内存占用。对于大于总 VRAM 容量的大规模模型，该库还支持 CPU+GPU 混合推理模式进行部分加速。本质上，llama.cpp 的用途在于运行 GGUF（由 GPT 生成的统一格式）模型。欲了解更多详情，请参阅官方 UI（简称 TGW，通常被称为“oobabooga”）是一款流行的文本生成 Web 界面工具，类似 于 AUTOMATIC1111/stable-diffusion-webui 。它拥有多个交互界面，并支持多种模型后端，包括 Transformers 、 llama.cpp（通过 llama-cpp-python 实现）、ExLlamaV2 、AutoGPTQ 、AutoAWQ 、GPTQ-for-LLaMa

3 1.5 使用 TensorFlow 以外的后端 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.6 技术支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.7 为什么取名为 Keras . . . . 6 2.4 Keras 支持多个后端引擎，并且不会将你锁定到一个生态系统中 . . . . . . . . . . 6 2.5 Keras 拥有强大的多 GPU 和分布式训练支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 Keras 的发展得到深度学习生态系统中的关键公司的支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 21.3 请求新功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 21.4 请求贡献代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

在线机器学习模型训练：Flink/Blink+WeiPS 样本生成和特征处理 1.配置化 2.多标签样本 3.支持高维HASH 训练预处理 1.标签选择 2.标签UDF 3.样本过滤 4.特征过滤 模型训练 1.支持回归和分类 2.支持LR、FM、 DeepFM等模型 3.支持SGD 、 FTRL 、 Adagrad等优化算法 模型评估 1.独立模型评估 2.配置化 3.UI展示 tolerance checkpoint Local HDFS Param Server System Model Serving System 3 在线机器学习-参数服务器 • 参数规模 • 支持百亿特征维度，千亿参数 • 模型版本 • 多模型多版本：多组实验并行执行，提高实验迭代效率 • 在线版本切换：基于ZK的版本感知机制，动态进行版本切换，实现BASE模型的热更新，实时训练与离线训练周期模型融合 冷备容灾：基于checkpoint机制(Local模式&Remote模式)，实现参数服务的高可用，支持基于模型的异构集群迁移，支持集 群扩缩容 • 性能优化 • 通信优化：数据请求(PULL&PUSH)聚合，同模型多矩阵并发，锁粒度优化，性能提升5-10倍 • 缓存优化：使用堆外内存与LRU过期机制，解决GC引起的性能损耗，性能提升3-5倍 • 分区优化：支持多种分区策略（RANGE/HASH/MOD），解决数据倾斜导致的流量热点瓶颈问题，性能提升2-5倍

美团点评用户平台研究员 自我介绍 自我介绍 2011年硕士毕业于南京大学计算机科学与技术系。毕业后曾在百度凤巢从事机器学习 工程相关的工作，加入美团后，负责超大规模机器学习系统，从无到有搭建起支持千亿 级别规模的深度学习系统，与推荐、搜索、广告业务深度合作，在算法上提供从召回到 排序的全系统优化方案，在工程上提供离线、近线、在线的全流程解决方案。 目录 • 美团超大规模模型场景简介 小规模泛化特征 • 模型  DNN > 树模型 > LR 美团超大规模模型应用场景 • 可扩展的机器学习架构  基于Parameter Server架构  数据并行 —— 支持超大规模训练集  模型并行 —— 支持超大规模模型 • 业界千亿级以上的机器学习平台  开源： PaddlePaddle、XDL，etc.  内部： Abacus、XPS， etc. • Online Learning的价值 更快数据反馈、更少资源消耗  分钟级的数据反馈  增量训练、避免batch重训带来的资源消耗 关于Online Learning MLX的模型能力 • 支持千亿级特征、千亿级样本 • 支持计算图模式，模型结构灵活多样  支持推荐、搜索、广告场景常用的深度学习模型  FTRL、FM、FFM、WDL、DCN、DeepFM、MTL等 • Optimizer  FTRL、AdaGr

这本书代表了我们的尝试——让深度学习可平易近人，教会人们概念、背景和代码。 1 一种结合了代码、数学和HTML的媒介 任何一种计算技术要想发挥其全部影响力，都必须得到充分的理解、充分的文档记录，并得到成熟的、维护 良好的工具的支持。关键思想应该被清楚地提炼出来，尽可能减少需要让新的从业者跟上时代的入门时间。 成熟的库应该自动化常见的任务，示例代码应该使从业者可以轻松地修改、应用和扩展常见的应用程序，以 满足他们的需求。以 我们感谢Amazon Web Services，特别是Swami Sivasubramanian、Peter DeSantis、Adam Selipsky和Andrew Jassy对撰写本书的慷慨支持。如果没有可用的时间、资源、与同事的讨论和不断的鼓励，这本书就不会出版。 小结 • 深度学习已经彻底改变了模式识别，引入了一系列技术，包括计算机视觉、自然语言处理、自动语音识 别。 • 要成 费者直接相关。许多这样的进步都归功于深度学习。 • 智能助理，如苹果的Siri、亚马逊的Alexa和谷歌助手，都能够相当准确地回答口头问题。这包括一些琐 碎的工作，比如打开电灯开关（对残疾人来说是个福音）甚至预约理发师和提供电话支持对话。这可能 23 https://github.com/BVLC/caffe 24 https://github.com/torch 25 https://github.com/Theano/Theano

方案复杂 Data Model Compute Platform 要求:  准确: 低噪声  全面: 同分布 模型选型:  容量大  计算量小 训练推理:  高qps, 低rt  支持超大模型  性价比 流程长、环节多:  推荐场景: 召回 + 粗排 + 精排 + 多样性/冷启动  实人认证: 卡证识别 + 人脸检测 + 活体检测 + 人脸 识别 … Server eKYC SDK/API  多语言、国际化  多种证件版式  准确率领先同类产品  集成方便 标准化: Standard Solutions 智能推荐解决方案: 推荐请求 PAI-Studio–建模平台 召 回 模 型 EasyRec GraphLearn Alink 排 序 模 型 模型训练评估 PAI-EAS – 模型推理 model1 model2 拉取配置 监控报警 Prometheus Grafana 读取metric 消息队列(datahub/kafka) PAI-REC平台 自动化降级 负载均衡 灰度发布 超时控制 平台支持 日志SLS 在线存储 Hologres/OTS BE Redis 读取数据 向量引擎 BE/Hologres/Faiss/Milvus 向量检索 冷启动召 回 冷启动排

l处理数万到数十万路，城市范围级别监控、门禁摄 像头数据 l10-100 Billion级别深度学习特征检索 - PB以上级别数据库存储 - 100PB级别抓拍图片存储 - 每秒万次并发检索请求 l大规模推广应用 l某种程度上说，城市内所有市民都是系统的用户 深度学习算法发展为平台系统赋能 首次超过人眼 2014 2015 98.52% 97.35% 97.45% 人眼 DeepID时代 - 利用最新的硬件特性，如GPU TensorCore/int8 *示意图来自互联网 Kubernetes在异构系统调度中的挑战 • Kubernetes版本发布快，新特性更新频繁，对异构调度的支持不断加强；但配套设施落后（e.g. Spark on K8s, GitlabCI) • 容器系统调用栈深，需要仔细验证操作系统，内核及异构设备驱动的兼容性 • Kubernetes对NUMA、异构计算、存储设备的调度能力待加强

Image SR Traditional: [Freeman et al, 2002], [Glasner et al, 2009], [Yang et al, 2010], etc. CNN-based: SRCNN [Dong et al, 2014], VDSR [Kim et al, 2016], FSRCNN [Dong et al, 2016], etc. Video SR Traditional: Remaining Challenges 40 Image SR Bicubic x4 Effectiveness How to make good use of multiple frames? Are the generated details real? Remaining Challenges 41 Image SR Truth Effectiveness How to make Analysis 87 1 scale Input 2 scales 3 scales Baseline Models Analysis 88 Model SS SC w/o R RNN SR-Flat Param 2.73M 8.19M 2.73M 3.03M 2.66M PSNR 28.40 29.05 29.26 29.35 27.53 Solver ????????????1

⽆量 RGW/Cos/ kafka 样本 存储 实时样本 ⽣成服务 离线样本 ⽣成任务 数据 通道 特征 处理 模型 登记 模型 上线 预测 请求 数据 落地 ⽆量 ⽤户⾏为数据上报 特征 库 内容 获取 请求 � 推荐场景的重要性 � PCG的图⽂，视频推荐（腾讯视频，腾讯新 闻，QQ看点，浏览器，微视， QQ⼩世界等） � 腾讯系内容推荐：阅⽂集团，QQ⾳乐 多线程⽆锁：基于模型版本的读写分离 � 多机：多副本并⾏读取 � CPU：固定64位key，基于L1缓存的查 询优化 � 业务需求 � 模型⼤⼩超TB � 单个请求需要15W个key � 耗时要求10ms以下 � 资讯业务请求量⼤ （>10000请求/秒） � 模型有多个版本 � 原有在线分布式存储系统的 问题 � 主备模式资源严重浪费 � 数据读写需要加锁 � ⽀持多模型和模型多版本 Serving集群 推理节点 分布式 Serving集群 推理节点 召回索引服务 业务服务 1. 获取⽤户向量 2. 向量召回 异步 刷库 训练端⽣成⾼频参数集 独⽴通道上线 降低请求⽑刺 Feature 2.1: 短时间内只 有部分参数被⽤到 Feature 2.2 Hotkey变化慢 ⼤规模推荐模型深度学习系统基本解决维度 分布式 系统 ⼤规模 模型 优化