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컨벡스 함수 2

[머신러닝] 얀센의 부등식(Jansen's inequality)

이번 포스팅에서는 얀센의 부등식에 대해 알아보겠습니다. (출처: 선형대수와 통계학으로 배우는 머신러닝 with 파이썬, 장철원 지음) 얀센의 부등식(Jansen's inequality) 얀센의 부등식은 기댓값의 convex 함수와 convex 함수의 기댓값 사이에 성립하는 부등식입니다. 얀센의 부등식은 아래와 같이 나타냅니다. $$f(wx_1+(1-w)x_2) \leq wf(x_1)+(1-w)f(x_2)$$ 앞서 언급했던 함수 $f$가 컨벡스(convex)할 조건과 같습니다. 이를 좀 더 일반화한다면 아래와 같이 나타낼 수 있습니다. $$f(w_1x_1+...+w_kx_k) \leq w_1f(x_1)+...+w_kf(x_k)$$ 여기서 $x_1, ... x_k$는 함수 $f$의 정의역이며, $w_1, ...

[머신러닝] 컨벡스 함수(convex function)

이번 포스팅에서는 컨벡스 함수(convex function)에 대해 알아보겠습니다. (출처: 선형대수와 통계학으로 배우는 머신러닝 with 파이썬, 장철원 지음) 컨벡스 함수란? 컨벡스 함수란 만약 함수 $f$의 정의역이 컨벡스 셋(convex set)이고, 모든 데이터 포인트 $x_1, x_2, 0\le w \le 1$에 대하여 $$f(wx_1 + (1-w)x_2) \le wf(x_1)+(1-w)f(x_2) \tag{1}$$ 를 만족하는 함수 $f$를 컨벡스 함수라고 합니다. 해석하면 두 점 $(x_1,f(x_1))$, $(x_2,f(x_2))$ 사이의 선분이 함수 $f$의 그래프보다 위에 있어야 한다는 의미입니다. 위 부등식을 그림으로 표현하면 아래와 같습니다. 만약 식 (1)에서 등호가 없다면 st..

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