基于BP神经网络和SVM的分类方法研究
人工神经网络与支持向量机的集成研究
人工神经网络与支持向量机的集成研究人工智能领域中的人工神经网络和支持向量机（SVM）是两种常见的模型。
两者各有优缺点，但也有许多相似之处。
随着机器学习研究的不断深入，人们开始思考将它们进行集成，以期获得更好的性能。
一、人工神经网络和支持向量机的简介人工神经网络是由许多个简单的神经元组成的复杂系统。
每个神经元接受输入数据、进行计算，并生成输出。
它们常用于模式识别和分类，如语音识别、图像识别和自然语言处理等领域。
支持向量机是一种非常灵活的分类方法，它能够将不同类别的数据分割得越来越好。
通常最难处理的数据是高维数据，这类数据难以用简单的线性分割进行分类，而SVM能够基于训练数据找到最佳的分割方法。
因此它通常在机器学习领域中被广泛应用。
二、人工神经网络和支持向量机的优缺点不论是人工神经网络还是支持向量机，它们都有各自的优缺点。
人工神经网络的优点在于能够处理非线性分类问题。
通过多层神经元，它们能够自动学习复杂的特征，识别出相似的模式。
但是算法比较复杂，训练速度比SVM慢，而且可能会出现过拟合的问题。
SVM的优点在于在保证分类准确度的前提下尽量使分类距离最大化，进而提高了模型的泛化性能，减小了在样本中存在噪声的影响。
但是在训练比较复杂的非线性分类问题时，很容易出现无法找到合适的分割超平面的情况，因此需要一定的领域知识和算法实践经验，且对于高维和海量数据的处理上分割超平面的求解可能会耗费更多的计算时间。
三、人工神经网络和支持向量机的集成方法通过整合人工神经网络和支持向量机，潜在的优点将更加显著，同时它们各自的缺点也可以相互补足。
常见方法包括：1. 神经网络和支持向量机的串联。
将一个神经网络的输出用作支持向量机的输入，可以提高SVM的分类效果。
其中，SVM的分割超平面是从整个网络的内部使用的。
2. 神经网络和支持向量机的并联。
通过并联两个模型，另一个方法是使用两个输出来作为一个并行分类器的输入。
该方案相当于在两个分类器的条件可能不满足时交互帮助获得更好的准确性分类结果。
基于机器学习的高光谱图像分类方法研究
基于机器学习的高光谱图像分类方法研究高光谱图像分类是从高光谱遥感图像中提取出不同地物的特征，并将其分配到相应的类别中的过程。
高光谱图像具有丰富的光谱信息，因此在地物分类和识别中具有广泛的应用。
近年来，随着机器学习方法的发展，基于机器学习的高光谱图像分类方法成为研究热点之一。
本文将重点探讨基于机器学习的高光谱图像分类方法的研究进展和应用现状。
高光谱图像分类算法的关键在于选择合适的特征提取方法和分类器。
特征提取是高光谱图像分类的前提，其目的是从图像中提取出能够有效表征不同地物的特征。
常用的特征提取方法包括光谱特征提取、空间特征提取和频谱特征提取。
光谱特征提取是指从高光谱图像的光谱波段中提取特征，如反射率、发射率等。
空间特征提取是指从高光谱图像的空间分布中提取特征，如纹理、形状等。
频谱特征提取是指从高光谱图像的频域中提取特征，如能量、频率等。
在特征提取之后，需要选择合适的分类器对提取到的特征进行分类。
常用的高光谱图像分类器包括支持向量机（SVM）、随机森林（Random Forest）、人工神经网络（Artificial Neural Network）等。
支持向量机是一种基于间隔最大化的分类方法，其优点是对小样本和非线性数据有较好的适应能力。
随机森林是一种集成学习方法，通过构建多个决策树进行分类，具有较强的鲁棒性和精度。
人工神经网络是一种仿生学习模型，可以模拟人脑神经元的工作原理，具有较强的非线性建模能力。
以支持向量机为例，介绍基于机器学习的高光谱图像分类方法的一般流程。
首先，对高光谱图像进行预处理，包括波段选择、波段去噪、图像辐射定标等。
然后，从预处理后的图像中提取特征，常用的特征提取方法包括主成分分析（Principal Component Analysis）、线性判别分析（Linear Discriminant Analysis）等。
接着，将提取到的特征作为训练样本输入到支持向量机模型中进行训练。
高维数据分类方法研究
高维数据分类方法研究一、绪论随着科技的不断进步，现代社会中高维数据越来越常见，比如图像、声音、基因等。
在这些高维数据中，如何提取有价值的信息并对其进行分类成为了研究的重点之一。
高维数据分类是机器学习中的一个研究分支，目前涌现了很多分类方法。
本文将分析目前常用的高维数据分类方法，包括传统的支持向量机、决策树、神经网络分类和近年来较为新颖的深度学习分类方法，并通过案例实例对比这些方法的优缺点，为后续的高维数据分类研究提供一定的参考。
二、传统的高维数据分类方法1. 支持向量机支持向量机（Support Vector Machine，SVM）是一种基于逻辑回归的分类器，能够被用于解决高维空间的问题。
它通过寻找一个最小化分类误差的超平面，将数据分为两个类别。
不过，SVM的分类效果往往受到数据集的特征复杂度、训练集大小等多种因素的影响。
2. 决策树在传统的高维数据分类方法中，决策树也被广泛应用。
决策树（Decision Tree）是一种常用的分类算法，用于解决多分类问题。
在决策树分类中，将数据分为不同的类别时，策略是根据数据的特征，逐步构造由节点和边组成的树形结构。
然而，决策树分类方法存在“过拟合”的问题，建立的分类模型容易受到噪点的影响。
3. 神经网络分类神经网络分类（Neural Network Classificaion）是利用神经网络模型实现的分类方法。
神经网络分类能够高性能地分类和识别数据，并对数据执行高维度转换。
然而，神经网络分类方法需要大量的计算资源，而且很难确定合适的神经网络的结构、层数和参数。
三、深度学习分类方法随着计算机硬件的不断提升和深度学习框架的发展，深度学习分类方法逐渐成为了高维数据分类领域的主流。
深度学习通过堆叠多个神经网络层来学习数据的特征。
下面将对深度学习分类常用的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）进行分析。
1. 卷积神经网络卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）是一种数据挖掘技术，可用于图像分类、视频分类等领域。
基于卷积神经网络的面向对象遥感影像分类方法研究
其次，进行特征提取。采用卷积神经网络对遥感影像进行特征提取。本次演 示采用GoogLeNet模型作为基础网络结构，通过多尺度卷积和池化操作提取地物 特征。同时，将地物的空间信息融入到网络中，以考虑地物间的相互关系。
最后，进行分类器训练。采用支持向量机（SVM）对提取的特征进行分类训 练。在训练过程中，将面向对象的特征与卷积神经网络提取的特征相结合，形成 混合特征向量，以优化分类效果。根据实验数据集的分类结果，对分类器进行交 叉验证和参数优化，以获得最佳分类性能。
五、结论与展望
本次演示提出了一种基于卷积神经网络的面向对象遥感影像分类方法，并对 其进行了实验验证和分析。实验结果表明，该方法在遥感影像分类准确率和稳定 性方面均优于传统方法。然而，实验结果也暴露出一些不足，需要进一步研究和 改进。
展望未来，卷积神经网络在遥感影像分类中的应用具有广阔的前景。
参考内容
三、研究方法
本次演示提出了一种基于卷积神经网络的面向对象遥感影像分类方法，主要 包括数据采集、数据预处理、特征提取和分类器训练等步骤。
首先，进行数据采集和预处理。选择不同区域的遥感影像作为训练数据集和 测试数据集，对数据进行辐射定标、图像配准、波段融合等预处理操作，以消除 数据差异和噪声干扰，提高网络训练的准确性。
然而，我们的方法也存在一些局限性。首先，CNN需要大量的数据来进行训 练，而遥感影像的数据量通常较大，因此训练过程可能需要较长的时间。其次， 遥感影像的种类繁多，有些类别的样本数量可能较少，这可能导致CNN模型对这 些类别的分类效果不佳。未来，我们可以尝试使用迁移学习的方法，通过在其他 数据集上预训练模型，然后再应用到遥感影像分类中，以解决样本不足的问题。
随着遥感技术的不断发展，高分遥感影像在各个领域的应用越来越广泛。然 而，如何有效地对高分遥感影像进行分类是一项具有挑战性的任务。传统的遥感 影像分类方法通常基于手工提取的特征，这种方法不仅费时费力，而且对于复杂 的遥感影像可能无法完全准确地描述其本质特征。近年来，卷积神经网络 （Convolutional Neural Networks，简称CNN）在图像处理领域取得了巨大的 成功，为高分遥感影像分类提供了一种新的解决方案。
东北农业大学学报2020年第51卷总目次
东北农业大学学报2020年第51卷总目次研究报告孕穗期冷水胁迫下施用γ-氨基丁酸对寒地粳稻氮光合效率的调控效应…………贾琰，任鹏飞，赵宏伟，邹德堂，王晋，杨亮1大豆GmPID基因生物信息学分析及克隆…………张超，张勇，满百膺，伍应保，张高阳，张惠宁，涂班策，吕晶晶，李思楠，程鹏，武小霞1外源激素处理对美洲南瓜植株生长的影响…………………………………………屈淑平，丁文琪，王云莉，徐文龙，任晓婧1乙烯处理对树莓果实呼吸速率及乙烯合成代谢的影响………杨国慧，辛月岩，麻世琳，韩德果，李铁梅，范珍珠，王佳明1抗O型口蹄疫病毒猪源单链抗体的筛选……………李德山，胡爽，赵文漾，李青青，郭笑辰，王丹，任桂萍，尹杰超1亮氨酸和异亮氨酸对脂肪沉积的影响及机制……………………………马清泉，王国红，周昕博，朱佳良，岳志元，单安山1通草提取物对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响……………………………………刘莉莉，王博，蒋倩倩1亮氨酸和异亮氨酸对脂肪沉积的影响及机制…………王宏燕，马晓伟，郑涵，赵承森，全鑫，刘锡博，张月沛，单建荣，范金霞，赵伟，朱用哲1基于改进遗传算法的河流水质模型多参数识别………………刘洁，陈昊辉，张丰帆，姜德迅，许崇品，南军，王鹏1考虑水文变异的水库生态流量研究………………………………………徐淑琴，王亚超，乐静，高凯茹，齐竟辰，徐恩典1过滤后养猪废水厌氧发酵与固氮技术研究……………………………………………………张洋洋，关正军，章恬恬，尹恒1大豆种子分泌物中蛋白质鉴定及其对大豆疫霉的趋化作用……………文景芝，赵钰琦，高新颖，张卓群，吴羚阁，贾梦瑱2大豆GmVIT1克隆及耐盐功能分析……………………………李永光，景雅，孙铭阳，张沿政，苌兴超，陈龙，李文滨2大豆GmFT5a基因启动子受日长调控模式分析………………………………………………赵琳，张妍，刘颖，许崇晶2不同密度和行距对玉米生长特性、产量和籽粒营养成分的影响…………………………………董伟欣，韩立杰，张月辰2西瓜果皮硬度相关性状分析…………………………王学征，杨天天，刘争，孙蕾，朱子成，高鹏，刘识，栾非时2多糖对大豆分离蛋白乳液及乳液凝胶性质的影响…………………………………朱秀清，王婵，孙禹凡，钟明明，齐宝坤2不同发酵条件对氨化玉米秸秆粗蛋白质含量的影响…………谢小来，魏川子，马逢春，陈明明，王雪，孙悠然，焦培鑫2四川丘陵旱地玉米穴灌覆膜施肥播种机设计与参数优化……胡云，王小春，陈诚，蔡金雄，蒲甜，张黎骅，杨文钰2夹护式西瓜钵苗移栽机构设计与试验………………………………………………许春林，解江涛，王宇杰，李恩全，辛亮2遥感蒸散发在无测站资料地区洪水模拟中的应用………………邢贞相，傅爽，孙明新，纪毅，付强，李衡2高效、快速提取高质量稻曲病菌基因组DNA方法……………………张俊华，马玥，杨明秀，宋爽，刘连夫，杨硕3黄瓜棒孢叶斑病菌实时荧光定量PCR方法的建立与应用…………张艳菊，刘齐月，张笛，陶磊，王春龙，刘行风，李雪莲，马天，刘东3间作黄瓜对辣椒疫病及生长发育的影响………………………蒋欣梅，张倩，陈映彤，白国梁，王杰，吴凤芝，于锡宏3低温胁迫对戊唑醇包衣高粱种子出苗和幼苗生理生化的影响…………樊娟，龙海江，向晓龙，任明见，吴传玺，胡安龙3 Lager酵母中CRISPR-Cas9基因敲除系统的构建……………李梦琦，张可心，郑飞云，钮成拓，刘春凤，李崎，王金晶3氢气对CO2气腹致大鼠肾脏损伤的保护作用及相关机制研究…………张建涛，蒋丽红，陈明子，王婷，董奕含，范宏刚3重组人碱性磷酸酶表达及其调节人白细胞释放TNF-α活性研究…………惠觅宙，秦璐楠，高辰哲，薄乐，刘天奇，吴书音，韩建春，翁晓刚，双宝3封闭条件下粉质黏土冻融交界面抗剪强度研究………………………………………………汪恩良，肖尧，许春光，田雨3基于NSGA-Ⅱ灌区两级渠道输配水优化调度……………………………徐淑琴，高凯茹，乐静，王亚超，乔厚清，王雅君3大豆种子包衣机种药混合装置匀种性能数值模拟与试验……韩豹，刘俏，高英玲，杨书婕，郭畅，董小伟，李悦梅3多环境下水稻株型相关性状QTL解析……………………………………………刘化龙，杨洛淼，徐善斌，刘华东，邹德堂4基于元分析的大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性基因挖掘…………韩英鹏，田利峥，姜海鹏，包冬芳，王俊，赵雪4 RNAi技术介导大豆蚜hsp70基因对其内源物质及激素表达的影响……………韩岚岚，陈娟，赵奎军，邴玉成，朱琳，张雯林，高丽瞳，肖建飞，金明国4西瓜种子脂肪酸组分分析及种子油体显微观察………………栾非时，裴爽，刘争，高鹏，刘识，朱子成，王学征4施用有机肥对土壤重金属累积的影响及风险评价……………姜佰文，陆磊，王春宏，高强，张迪，陈曦，王艳玲4在线自由基清除法引导具有抗氧化活力蛋白组分分离纯化…………………………………张宏伟，郭阳，孙义玄，包怡红4鸡HMG box蛋白1（HBP1）基因启动子区多态性与腹脂率关联分析…………王守志，张长超，李紫薇，王伟佳，李玉东，王宁，李辉4茶多酚对过氧化氢诱导鹅小肠上皮细胞氧化损伤的保护作用……………………付晶，林桐，陈艾玲，邓珊，刘春朋4褐鳟LEAP-2成熟肽在大肠杆菌中的融合表达……刘晨斌，徐革锋，黄天晴，谷伟，陈春生，程琳，史秀兰，王炳谦4农用履带机器人轨迹跟踪控制系统设计与试验………………………匡文龙，沈文龙，姬长英，田光兆，顾宝兴，刘朋4猪场废水培养小球藻工艺优化…………………………………………王忠江，李泽，王贵祥，王子越，孙玮，姚纪宇4不同轮作模式对黄瓜幼苗生长及土壤化学性质的影响……………………………………………………………吴凤芝，朱维伟5 Cf-19介导的抗番茄叶霉病（Cladosporium fulvum）免疫应答酵母双杂交cDNA文库构建和鉴定…………许向阳，裴童，吴泰茹，王子玉，赵婷婷，李景富，杨欢欢，姜景彬，张贺5不同种植模式下大豆蚜种群体内生理活性物质含量及生命参数研究…………赵奎军，高丽瞳，韩岚岚，陈娟，赵雅妮，肖建飞，郝子茹，师正浩，朱琳5谷氨酸棒杆菌PhoPR双组分系统应答低氧胁迫功能研究………………………陈静，彭枫，刘秀霞，杨艳坤，白仲虎5缺氧诱导因子2α在大鼠早期妊娠中的表达与调节…………………………………………马兴红，陈川，姜南，李世杰5有机物料还田对黑土有机碳及其组分的影响…………………闫雷，周丽婷，孟庆峰，李思莹，戴建军，张宇飞，喇乐鹏5母猪防御攻击性对仔猪争斗行为及生长性能的影响………王希彪，吴锡，李柯，闫浩宇，黄宣凯，崔世泉，狄生伟5猪全基因组范围ETS基因家族成员的鉴定、进化与表达分析…………王志鹏，周萌，郭媛媛，张超鑫，王涛，刘胜伟，闫晓红，丁坤，朱秋思，杨里昂5基于遥感的辽河口岸线动态变化及成因分析…………………………邢贞相，刁晴茹，纪毅，李衡，付强，刘东5 1JM-200灭茬旋耕一体机关键部件设计与试验………………………秦宽，周强，曹成茂，李威亚，张远，刘权5外源海藻糖对碱胁迫下不同品种水稻幼苗生长及生理特性的影响…………邹德堂，王烁，孙健，李嘉明，尹天娇，王敬国，刘化龙，郑洪亮，杨洛淼6生物药肥对水稻秧苗免疫抗病机理的研究…………………………………………………丁伟，高文逸，程茁，戴航宇6大豆玉米间作体系溶磷菌筛选及影响因素研究………………………………………………………王浩，朱思沅，刘晓峰6辽藁本内生细菌ZHAB63鉴定与拮抗菌筛选………………………………………张芳芳，田义新，卢宝慧，王志清，刘桂英6一株产肠毒素大肠杆菌短尾噬菌体分离与鉴定………………………魏炳栋，丛聪，于维，徐永平，李纪彬，李淑英6层粘连蛋白调控奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成途径研究…………………………………王春梅，王保胜，门晶晶，赵锋6日粮蛋白质水平对生长肥育猪消化代谢的影响………………………尚秀国，邓波，朱晓萍，陶新，袁启志，冯尚连6咖啡酸对LPS诱导小鼠乳腺炎的保护作用……………………………………………………张雯，王琳，孙雅丽，马建章6利用2型重组腺相关病毒抑制子宫腔上皮Plekhs1基因表达对小鼠生育能力的影响…………马兴红，张其法，姜南，李世杰，王一妹6基于SWAT模型与Copula修正的融雪径流模拟……………………………………邢贞相，金超群，纪毅，付强，刘东6水稻钵苗夹秧式分秧装置夹秧片变形试验…………………………………………………尹大庆，池相河，周脉乐，王佳照6外源激素对水稻籽粒碳氮代谢相关酶基因表达影响…………金正勋，王思宇，王珊，王剑，张忠臣，李钢夑，朴钟泽7马铃薯晚疫病菌卵孢子形成与萌发条件研究…………张铉哲，姜萌，陈梅，周子豪，李媛媛，赵雪，任雪琦，徐浩然，陈苏慧7干旱胁迫下“Micro-Tom”番茄酵母双杂交cDNA文库构建和鉴定…………许向阳，裴童，吴泰茹，王子玉，赵婷婷，李景富，杨欢欢，张贺，姜景彬7不同类型番茄品质性状遗传多样性及其相关性分析……………………………………………………………卢琦，梁燕7高效液相色谱法同时测定黑蒜中蒜氨酸、脱氧蒜氨酸及γ-谷氨酰半胱氨酸含量…………卢连登，周御，黄振荣，刘春凤，郑飞云，钮成拓，王金晶，马玉金，李崎，王栋7豆渣回添量对内酯豆腐品质特性的影响……………………………………………………兰秋雨，林兆晖，杨文钰，张清7乌苏里貉KIT基因及编码蛋白生物信息学分析…………白秀娟，姜恩泽，苏杭，朱宇航，许愿，徐逸男，李雪，韩志强，徐超7牦牛和犏牛MEISETZ基因克隆及生物信息学分析………………………………向娅，柴志欣，武志娟，王吉坤，钟金城7黑龙江水系6个地理群体银鲫染色体倍性和肌肉营养分析………………………韩英，李洪卿，薛淑群，吕晓楠，马凯7基于改进SVM算法的典型作物分类方法研究…………………………贾银江，姜涛，苏中滨，孔庆明，张萧誉，施玉博7大豆胞囊线虫病抗性相关AP2/EREBP转录因子生物信息学分析………………韩英鹏，卜凡珊，田利峥，姜海鹏，赵雪8水稻三种化控剂复配及壮秧机理研究…………………………………………………………………丁伟，李如意，孔祥男8几种绿色方法防治大豆蚜效果研究……………………………………樊东，鲁冰瑜，杨洪佳，陈雅茹，李泽，张良8黑龙江省黄瓜主栽品种及种质资源对霜霉菌不同致病型抗病性鉴定…………张艳菊，陶磊，刘东，周秀艳，李雪莲，马天，潘梦佳8外源ALA对盐胁迫下西伯利亚白刺光合作用的影响……………………闫永庆，季绍旭，王贺，赵野，范倩雯，王骁8肉鸡屠体脂肪含量间接选择方法及其效果评估…………李辉，陈冲，冷丽，王守志，宿志勇，肖凡，郭怀顺，李玉茂，栾鹏8过表达TLR4基因绵羊对口蹄疫疫苗（O型）免疫效应研究…………姚玉昌，翟羽飞，宋旭婷，赵多维，陆奇，徐利强，亓美玉，陆明海8植物乳杆菌Lp229v饲喂奶牛效果研究………………………………………………………张永根，崔梓琪，姜鑫，徐宏建8基于BP神经网络模型黑龙江漠河段气温变化对开江影响预测……………………………宋春山，林立邦，韩红卫，朱新宇8基于高光谱和MLSR-GA-BP神经网络模型油菜叶片SPAD值遥感估算……………崔小涛，常庆瑞，屈春燕，史博太，蒋丹垚，夏利恒，王玉娜8响应面优化复合酶制备干酪素工艺……………………………………………………………蔡丽莎，王东鹏，曾珍，李诚8有色稻米B族维生素含量与种皮颜色关系研究…………邹德堂，韩笑，孙健，王敬国，刘化龙，郑洪亮，杨洛淼，荆雨桐，黄菊9钾肥对水稻籽粒碳氮代谢相关酶基因表达的影响…………金正勋，王珊，王思宇，王剑，张忠臣，李钢夑，朴钟泽9马铃薯StERF10基因克隆及重金属胁迫下表达分析……………………蒙露露，何冠谛，田维军，李丹丹，黄云，何腾兵9黄瓜CsHSP20基因克隆和生物信息学分析…………………………………………秦智伟，张君鸣，辛明，单宝成，周秀艳9基于层次分析法的旱地不同番茄品种产量和品质比较…………苏秀敏，韩文清，王佼，李鹏，王秋兰，李万星，曹晋军，靳鲲鹏，李丹，李小霞，刘永忠9堆肥土著微生物演替响应抗酸化菌剂研究……………………………………………………宋彩红，齐辉，魏自民，席北斗9染色质重建因子BRG1介导Ile调节牛乳腺上皮细胞乳合成分子机理研究………高学军，王哲，祁昊，王璐璐，甄贞9江苏省荷斯坦牛日产奶量Wood模型DHI分析…………梁艳，王海洋，郭梦玲，张强，高启松，李明勋，张慧敏，杨章平，毛永江9哈尔滨市城市化进程对气温变化影响…………………………………崔嵩，贾朝阳，宋梓菡，付强，刘东，崔宁波9温室三七收获机挖掘铲铲型对比研究……………………………………………张兆国，余小兰，李汉青，程一启，解开婷9基于无线传感技术的秸秆焚烧火点在线监测系统设计与实现…………刘蓝，谢明江，高珊，张齐心，宋井富，周康康9不同发育时期大豆豆荚性状QTL动态分析…………滕卫丽，郭志文，郑立娜，付雪，王博，董莹莹，张丹洋，刘赫禹，冯文婧，赵雪，韩英鹏，李文滨10大豆胞囊线虫病抗性候选基因GmPEBP4-1克隆及表达分析……………………………郭杨，陈立新，姜海鹏，战宇航10青海高原藜麦资源农艺性状评价及产量相关分析……………………李想，朱丽丽，张业猛，权有娟，代千千，陈志国10不同盐分胁迫对皂荚种子萌发及幼苗生理特征的影响……………………………………于兆友，闫海冰，张慧芳，杨秀清10苹果属小金海棠WRKY48基因克隆与功能初步分析…………………韩德果，周正一，杜漫，李铁梅，王爽，杨国慧10转录因子KLF7对IL-6基因的转录调控分析………………王宁，尤欣，徐海冬，娄明，娄钰琦，闫晓红，李辉10干扰MAP3K1基因对山羊毛囊干细胞增殖和凋亡的影响……………马金亮，王健，冯云奎，王强，张柳明，李拥军10内蒙古部分地区绵羊胃肠道线虫感染率及驱虫效果比较研究…………何秀玲，贡庆扎布，其力木格，海鹰，额叶勒德格，哈斯苏荣10基于Copula函数黑土区水稻不同种植模式分析…………………………………魏永霞，张学文，刘慧，侯景翔，冀俊超10四川丘陵旱地春玉米穴灌播种机配套农艺措施研究………石恺，王小春，陈诚，蔡金雄，蒲甜，张黎骅，杨文钰10水稻叶片SPAD值高光谱成像估测……………………………………康丽，高睿，孔庆明，贾银江，施玉博，苏中滨10大豆产量相关性状QTL定位……………………………………………………韩英鹏，栗春霞，赵雪，于宽伟，罗政辉11碱胁迫下不同水稻品种微观结构响应解析………赵海新，黄晓群，陈书强，杨丽敏，杜晓东，张志强，蔡永盛，潘国君11向日葵油酸合成上游基因HaFAB2克隆与表达分析…………………………………………………………………………周菲11树莓种子休眠原因探究………………………………………杨国慧，范珍珠，李玲，李铁梅，郭潇雨，张蕴瑭，王一凡11层积前GA处理对老山芹种胚发育及物质代谢的影响………李富恒，吴晶晶，赵恒田，张晓雯，张宏发，尚爱娟，马汇聪11基于线粒体DNA黑龙江野猪进化分析……………………………………………王文涛，刘娣，张东杰，何鑫淼，田明11基于枯草芽孢杆菌多组学数据全基因组规模代谢模型与蛋白质降解模拟…………袁萍，江明锋，官久强，安添午，张翔飞，罗晓林11基于高通量测序和Q-PCR芯片技术分析养殖环境中苍蝇携带细菌菌群结构和耐药基因特点…………张红娜，周玉法，崔娜，翟真真11基于多目标遗传算法的灌排两用渠道输水优化调度…………………徐淑琴，王雅君，乔厚清，郭晓婷，李仲裕，徐恩典11黑龙江省农业水足迹时空分布及用水效率分析…………………………………姜秋香，李鑫莹，王子龙，吴云星，曹璐11研究进展果园风送式喷雾机智能化发展现状与前景分析……………………………………边永亮，李建平，薛春林，王鹏飞，李昕昊2镰孢菌与大豆根腐病研究进展……………………………………………………………………………………许艳丽，魏巍3东北典型黑土区农田景观多尺度土壤养分时空分异研究进展……………张少良，张海军，肖梓良，曲凤娟，王雪珊，霍纪平，张兴义，刘晓冰7卷终。
混沌时间序列分析方法研究及其应用
混沌时间序列分析方法研究及其应用一、综述近年来，随着大数据时代的到来，时间序列数据在各个领域的应用越来越广泛，如金融、气象、环境监测、生物技术等。
对于时间序列数据，由于其具有不确定性、复杂性和模糊性等特点，传统的数据分析方法已经难以满足需求。
针对时间序列数据的混沌时间序列分析方法逐渐受到关注。
本文将对混沌时间序列分析方法进行综述，包括其基本原理、特点、应用以及最新研究成果。
旨在为相关领域的研究和应用提供参考与借鉴。
混沌时间序列分析方法是一种针对具有混沌特性的时间序列数据进行预测和分析的方法。
自从20世纪80年代以来，混沌理论的发展为时间序列分析提供了新的思路。
与其他数据分析方法相比，混沌时间序列分析方法具有对初始条件敏感、普适性、可预测性等特点，使其在许多领域得到广泛应用。
相空间重构：通过对时间序列进行相空间重构，将高维的时间序列数据投影到低维的相空间中，以揭示其内在的混沌动力学规律。
常用的重构方法有CohenSteel算法、拉普拉斯矩阵和马尔可夫矩阵等。
李雅普诺夫指数计算：李雅普诺夫指数是衡量系统混沌程度的一个指标。
通过对时间序列进行分析，可以计算出其李雅普诺夫指数，从而了解系统的混沌特性。
常用的计算方法有奇异值分解法（SVD）和非线性最小二乘法等。
分布熵分析：分布熵是一种衡量时间序列复杂性的度量。
通过对时间序列进行分布熵分析，可以了解其混乱程度。
常用的分布熵计算方法有基于Shannon熵的算法和基于小波嫡的算法等。
神经网络预测：基于神经网络的混沌时间序列预测方法被认为是具有潜力的预测手段。
通过训练神经网络模型，可以实现对混沌时间序列的有效预测。
主要包括循环神经网络（RNN）、长短时记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU）等模型。
集成学习方法：集成学习方法是将多个单一模型的预测结果进行融合以提高预测精度的策略。
通过对不同算法和模型的预测结果进行集成，可以提高混沌时间序列分析的稳定性和准确性。
基于BP神经网络的双层启发式强化学习方法
内容摘要
为了验证BP神经网络学习算法的有效性和可行性，我们设计了一系列实验。 我们选取了不同的数据集进行训练和测试，包括MNIST手写数字分类、CIFAR-10 图像分类和K-means聚类等。实验结果表明，BP神经网络在解决这些问题时具有 很好的效果和泛化能力，同时与其他机器学习算法相比具有独特的优势。
分析
分析
BP神经网络具有自适应能力强、能够处理非线性问题的优点，但也存在需要 注意的问题。首先，BP神经网络需要大量的数据和计算资源进行训练，可能导致 计算成本较高。其次，BP神经网络的训练过程中容易出现过拟合现象，这会导致 模型对新数据的泛化能力下降。此外，BP神经网络的训练过程中，需要手动设置 网络结构和参数，如隐藏层数、节点数、学习率等，这些参数的设置可能影响模 型性能。
内容摘要
BP神经网络是一种反向传播神经网络，通过反向传播算法调整网络权重，使 输出结果更加接近实际结果。它由输入层、隐藏层和输出层组成，通过反复迭代 训练，可以学习到复杂的非线性映射关系。
内容摘要
基于BP神经网络的人脸识别方法主要包括以下步骤： 1、数据预处理：收集人脸图像数据集，并对数据进行预处理，包括灰度化、 归一化、去除噪声等操作，以便于神经网络模型的训练。
内容摘要
综上所述，基于BP神经网络的滚动轴承故障诊断方法是一种有效的故障诊断 方法。通过不断地研究和发展，我们相信这种方法将会在更多的领域得到应用， 为机械设备的可靠性和稳定性提供更好的保障。未来的研究方向可以包括改进神 经网络结构、优化参数选择方法、提高诊断准确性和可靠性等方面。
内容摘要
人脸识别技术在当今社会中扮演着越来越重要的角色，涉及到安全、认证、 娱乐等多个领域。为了提高人脸识别技术的准确性和可靠性，本次演示将探讨基 于BP神经网络的人脸识别方法。
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究【摘要】本研究旨在利用支持向量机（SVM）技术实现手写数字分类识别。
文章首先介绍了研究背景、研究意义和研究目的，然后概述了手写数字分类识别技术并详细解释了SVM原理。
接着阐述了基于SVM的手写数字分类识别方法，并描述了实验设计和结果分析，包括性能评估和比较。
在总结了基于SVM技术的手写数字分类识别的优势和局限性，并探讨了未来的研究方向。
通过本文的研究，希望为提高手写数字分类识别的准确性和效率提供理论和实践基础。
【关键词】手写数字分类识别、支持向量机（SVM）、实验设计、结果分析、性能评估、比较、优势、局限性、未来研究方向、结论总结。
1. 引言1.1 研究背景研究背景：手写数字分类识别技术是图像识别领域的重要研究方向之一。
随着人工智能技术的迅速发展，手写数字的自动识别在许多领域中得到了广泛应用，如数字识别、自然语言处理等。
手写数字是人类表达数字的一种常见方式，但由于人的书写习惯、字体风格等因素的影响，手写数字的识别一直是一个具有挑战性的问题。
传统的手写数字识别方法主要依赖于特征提取和分类器设计，但在处理复杂场景下存在着一定的局限性。
针对手写数字分类识别领域的需求，本研究将探讨基于SVM技术实现手写数字分类识别的方法，并对其性能进行评估和比较。
通过深入研究和实验分析，将探讨基于SVM的手写数字分类识别方法的优势和局限性，为进一步优化手写数字识别系统提供参考和借鉴。
1.2 研究意义手写数字分类识别是一个重要的研究领域，具有广泛的应用前景。
随着数字化时代的来临，手写数字在各种场景中得到了广泛应用，包括自动识别、智能交互、银行支票处理等方面。
研究如何高效准确地实现手写数字的分类识别具有重要的实际意义。
手写数字分类识别技术的发展不仅可以提高人们的生活便利性，还可以推动人工智能领域的发展。
通过研究和探索基于SVM技术的手写数字分类识别方法，可以为数字图像处理和模式识别领域提供新的思路和方法，进一步完善相关技术。
大数据分析与应用中的视频内容识别与分类方法研究
大数据分析与应用中的视频内容识别与分类方法研究随着互联网和移动互联网的迅猛发展，大数据时代已经到来，信息爆炸的时代让人们面临着海量的数据。
其中，视频数据占据了越来越大的比例，社交媒体、电子商务和智能家居等应用场景中都充斥着海量的视频数据。
然而，海量的视频数据对人们的传统处理方法提出了新的挑战。
在这个背景下，视频内容识别与分类成为了大数据分析与应用中的重要部分。
视频内容识别与分类是指从海量的视频数据中，自动识别和分类出其中的内容。
传统的视频内容识别与分类方法主要是基于人工特征提取和分类器的组合，这种方法需要专业的领域知识，算法设计复杂，无法适应大数据分析中快速增长的视频数据量。
在现如今的大数据环境中，人工智能技术的发展给视频内容识别与分类带来了新的机遇。
大数据分析与应用中的视频内容识别与分类方法研究主要包括以下几个方面的内容：1. 图像特征提取与降维：视频内容识别与分类首先需要从视频中提取特征。
传统的方法通常采用手工设计的特征来表示视频，但这种方法需要大量的人工参与和领域专业知识。
而基于大数据分析的方法可以自动从视频中学习特征。
一种常用的方法是使用卷积神经网络(CNN)来提取视频帧的特征，并通过降维算法将高维特征转化为低维表示，以减少计算复杂性和存储需求。
2. 视频内容理解与表达：视频内容识别与分类需要理解视频的语义和内容。
基于大数据分析的方法可以利用深度学习技术对视频进行理解和表达。
例如，可以使用循环神经网络(RNN)来捕捉视频中的时间信息，以及长短期记忆网络(LSTM)来处理视频中的时序关系。
这些技术使得计算机能够更好地理解和表示视频的语义。
3. 视频分类算法：视频内容识别与分类中，分类算法是关键的一步。
大数据分析与应用中的视频分类算法需要能够处理大规模的视频数据，并具备良好的性能和可扩展性。
传统的方法通常基于支持向量机(SVM)和最大熵模型(MaxEnt)，但这些算法在大数据环境下的应用受到限制。
基于SVM的不同特征空间多分类方法研究
１ 基 于 Ｓ Ｍ 不 同 特 征 空 间 多 分 类 Ｖ
１ １ Ｓ Ｍ 多 分 类 ． Ｖ
设 训 练样本集 为 Ｓ ｛ ， ） （ Ｙ ） … ， ， 一 （ １ ， ｚ ， ， （
要有 ２类途径 ， 中一 类是 分解算 法 ， 其 即将一 个多 分类 问题分解 为 若 干 个 两 分 类 问题 ， 过 构 造 多 个 Ｓ 通 ＶＭ
第４卷 ９
第 １期
厦 门 大 学 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ａ ｆＸｉｍｅ ｉｅ ｓｔ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅ Ｓ
Ｖｏ ． ９ ＮＯ １ １４ ．
２１ ０同特 征 空 间 多 分 类 方 法 研 究 Ｖ
周 绮 凤 ， 文 财 ， 桂 芳 洪 邵
（ ｆ大学信息科学与技术学院 ， 厦 － ｊ 福建 厦门 ３ １０ ） ６ ０ ５
摘要 ： 目前 ， 在基于 Ｓ ＶＭ 的分解多分类方法中 ， 各个子分类器都采用相 同的核参数进行整体优化． 如果采 用不 同的核 函
２ 一对 一 方法Ｌ （ ｎ— ｅｓ－ｎ ，一－） ） ３ ｏ ｅｖ ｒｅｏ ｅ １ｖ１
前实 际应 用 中还是 以“ 一对 一” 一对 多” 法为 主． 和“ 方 在“ 一对 多” 方法 中 ， 用 比较 各 子 分类 器 中测 试 采
分 类器 ， 构造 第 ｉ 分类 器 ， 在 个 时 ， 训 练样 本 中属 将 于 第 的样 本 标 示 为 “ １ ， 属 于 第 的 其 余 类 ＋ ”不 类 ｍ一 １ 样本全 部标 记为 “ １ ， 样 ， 据不 同的样本 类 一 ”这 依 划分进 行训 练 ， 就可 以构 造 出 ｍ 个不 同的 Ｓ ＶＭ 子 分 类 器． ： 如 第 类 Ｓ ＶＭ 解决 如下 问题 ：
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基于BP神经网络和SVM的分类方法研究作者：王宏涛孙剑伟来源：《软件》2015年第11期摘要：介绍了BP神经网络和SVM算法的分类原理。
附加动量因子和随机梯度下降法是对BP神经网络进行优化的重要方法，利用Google实验室的MNIST手写数字库研究了动量因子和随机数以及SVM不同核函数对分类性能影响，为实际应用中模型的选择提供一定依据。
同时也研究了两个算法在不同样本数下的性能表现，实验表明样本数较少时SVM比BP具有更高的泛化能力。
最后结合两个算法特点，给出层次分类法并做为今后研究方向。
关键词：MNIST数字库；BP神经网络；支持向量机；分类性能中图分类号：TP391.41文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.11.0240 引言很多实际应用问题都可归为分类问题，如故障诊断、模式识别等，分类过程包括分类器构造和运用模型进行分类两个步骤。
神经网络和支持向量机（SVM）是分类领域中两种重要方法。
神经网络是模拟人脑神经系统的数学模型，具有高度并行性、较强的自学习自适应和联想记忆功能特点。
Vapnik在20世纪90年代基于统计学习理论提出支持向量机，它是借助最优化方法解决问题的，求解支持向量转化为解凸二次优化问题，它能够获得全局最优解，是结构风险最小化的算法。
经过多年发展神经网络和支持向量机在很多领域取得成功，但是神经网络和支持向量机参数选择没有理论上支撑，参数选择优化是算法应用成功的关键，挖掘模型参数对算法性能影响具有重要意义。
本文在Google的手写数字库上研究了BP（Back Propagation）神经网络和支持向量机的附加动量因子、随机数和不同核函数等变量对准确率、计算时间以及收敛曲线的影响，比较两个算法在不同训练样本数时性能表现。
最后结合BP神经网络算法和SVM的各自特点提出分层分类模型，该方法适用于具有结构分解、功能分解特点的对象，为复杂对象分类提供了一种思路。
1 BP神经网络和SVM算法1.1 BP神经网络技术神经网络是对人脑的抽象、模拟和简化的信息处理模型，其中神经元数学模型、网络连接方式以及神经网络学习方式是神经网络的三个关键。
神经网络原理是利用网络的学习和记忆功能，让神经网络学习各个类别中的样本特征，在遇到待识别样本时神经网络利用记住的特征信息对比输入向量，从而确定待测样本所属类别。
该算法通过学习机制得出决策信息，并不需要模式先验知识。
BP神经网络是目前最流行的一种神经网络模型，它是一种按误差反向传播的多层前馈神经网络，包括输入层、隐含层和输出层。
Kolmogorov定理已经证明BP神经网络具有强大的非线性映射能力和泛化能力，任一连续函数或映射函数均可采用三层网络加以实现。
BP神经网络算法包括两个阶段：从输入层经过隐层逐层计算输出结果的过程，从输出层逐层误差反向传播的学习过程。
正向传播过程中训练样本从输入层逐层处理传到输出层，将输出结果与期望值比较计算误差，若误差较大将误差按学习规则反向逐层分摊到各节点。
学习规则用最快梯度下降法，通过反向传播不断调整网络的权值和阈值使网络的误差平方和最小。
1.2 BP神经网络学习算法的优化传统BP算法采用梯度下降法，由于梯度下降法易陷入局部极小点而得不到全局最优解，在权值调整时增加动量因子项可以使算法对误差曲面局部细节不敏感能调出局部极小值。
式1是学习算法的权值更新函数，其中△W ji（n）是第n次迭代时权值的更新，α（0≤α≤1）是动量系数，权值更新时不仅考虑了第n+l步梯度方向而且增加了以前梯度方向，目的是减少震荡。
△W ji（n+1）=（1-α）θδj x ji+α△W ji（n）（1）由于批梯度下降法将所有用样本误差进行反馈学习而使得效率低下，训练次数多收敛速度慢。
随机梯度下降法做为批梯度下降法的改进，每轮迭代时随机选取有限个样本误差进行学习，对于样本规模很大时可大大减少运行时间。
随机个数选取是关键。
1.3 支持向量机方法支持向量机是基于结构风险最小化原理的算法。
分类原理是建立一个超平面作为决策面，该决策面在能够正确分类样本的情况下，使样本中离分类面最近的点的“间隔”最大。
如图1中实线作为决策面可以将不同颜色的两类样本分开，虚线是由离决策面最近的点并且平行于决策面。
虚线间距离称为间隔，当间隔最大时虚线上的点便是支持向量。
SVM学习过程即是求支持向量。
对于非线性分类问题，将原始数据通过一个非线性映射Φ从原始R维空间映射到高维空间Ω，再在高维特征空间Ω中求最优分类面。
Ω的维数可能会非常高，利用核函数可似解决维数灾难。
根据相关定理，如果核函数K（x i，x j）满足Mercer条件，它就对应某一变换空间的内积K（x i，x j）=i），φ（x j）>使得在原始空间中计算的结果等价于在高维空间计算内积。
在实例中应用核函数可有效分类而计算量没有大幅增加，核函数有线性核函数、多项式核函数和径向基核函数等。
支持向量机可以看做具有单隐层的前馈神经网络，支持向量是隐层的神经元，神经元的权值是通过二次规划算法优化获得。
但是二者只是结构上相似，优化原理及具体含义有着本质区别。
SVM中支持向量是由算法自动确定不需要人为指定数目和权值，而BP神经网络的隐含层个数及单元数都需要事先人为确定。
2 基于MNIST的分类实验设计2.1 MNIST手写数字库描述Google实验室的Corinna Cortes和纽约大学克朗研究所的Yann LeCun建有一个手写数字数据库，训练样本有60000张图像，测试样本有10000张，都是0到9的手写数字图片灰度级为8，每个图片是28*28像素矩阵，可以使用一个784大小的向量表示。
数据预处理：MNIST样本灰度值在0-256之间，而且大部分等于0，部分大于230，数据范围跨度大，对BP神经网络来说可能导致收敛慢、训练时间长，对输出精度也有影响。
对SVM算法如果直接将图像的像素值进行建模学习，分类正确率只有10%左右。
所以在实验时将灰度值进行归一化处理映射到到[0，1]之间。
2.2 BP神经网络分类实验设计（1）网络设计：隐层个数、隐层神经元个数、转移函数等参数需要事先确定，我们参考文献资料给出最优取值如图2。
在此基础上分别研究动量因子和随机梯度下降法中随机数选取对分类性能影响。
（2）性能评价指标：从分类准确率、收敛时间和曲线特征三个方面考察算法性能。
高准确率是算法的首要目标，而随机梯度下降法和附加动量因子作用是减少运行时间提高学习效率，所以选择收敛时间和曲线特征做为评价项。
2.3 SVM分类实验设计SVM算法中参数相比BP算法少，主要考察不同核函数以及样本数对分类性能影响，其中关于训练样本数同BP算法性能进行比较。
常用核函数有以下4种：（1）线性核函数K（x，y）=x*y（2）多项式核函数K（x，y）=[x*y+1]*d（3）径向基核函数K（x，y）=exp（-（|x-y|）2/σ2）（ 4） Sigmoid核函数K（x，y）=tanh（b（x*y）-c）多分类方法：SVM本身是二分类方法，不能直接进行多分类需要转换。
实验中我们采用一对一分类法。
实验具有10个分类目标，训练建立个分类函数。
当对未知样本进行分类时，每个分类器都对其类别进行判断，并为相应的类别投票，最后得票多的即为该样本的类别。
3 实验仿真实验在Matlab7.6上编程实现，其中SVM性能实验应用了LIBSVM工具包。
LIBSVM是台湾大学教授林智仁博士等人开发的关于SVM软件仿真工具。
3.1 BP神经网络分类性能实验1 附加动量因子对性能影响实验样本个数取5000，动量因子在0到1之间选择。
由表1可以看到，动量因子似乎没有起到平滑随机梯度下降法收敛曲线的作用。
甚至，过小的动量因子会导致抖动更加明显。
但准确率和运行时间上都区别不大。
说明本身不加动量因子的情况下收敛曲线的抖动就不明显。
引入动量因子不能使其收敛到全局最优，反而加剧了震荡。
实验2随机梯度下降法中随机数对性能影响实验1表明附加动量因子未起到平滑作用，此实验不加入动量因子。
如果BP神经网络学习算法采用随机梯度下降法，由表2可看到当选取的随机样本数为5000时算法性能已经很优秀，说明此时随机样本已足够代表样本规律，而随着随机样本数增加运行时间急速增加但正确率并未显著提高。
当选取的随机数逐渐减小时，收敛曲线抖动开始加剧，准确率也有所下降。
3.2 SVM分类性能实验3不同核函数对算法性能影响实验分别选择线性核函数、多项式核函数及径向基核函数在MNIST上进行分类，最优参数参考文献给出，实验结果如表3，可知三个核函数的分类结果正确率都很接近，支持向量个数也都很接近，不同核函数对分类正确率影响很小。
实验4 训练样本数对算法性能影响在核函数研究基础上此实验选取径向基核函数中高斯核函数，样本数分别取100/500/1000/2000/5000/10000/20000/50000进行实验。
图3比较了SVM和BP算法分类准确率和收敛时间性能。
在样本数即使只有500时支持向量机准确率已经很高，提高训练样本数对预测准确率没多大意义，但是会使算法运行时间大大提高，当样本数达到50000时预测准确率反而下降，主要是由于支持向量过多会使模型对有效信息“过度解读”。
样本数过多带来另一个问题是支持向量增多导致运算量增大。
BP神经网络随着样本数上升实验准确率显著上升，样本数较少时准确率较低，样本数达到20000时准确率得到提升但迭代运行时间也大幅提高。
另外利用样本数500训练的网络模型进行分类实验，分类结果很不稳定，说明即使样数很少时训练准确率很高但不能保证具有较高泛化能力。
综合比较样本数较少时SVM比BP具有更高的泛化能力。
3.3 实验分析BP神经网络学习算法引入动量因子可以防止陷入局部最优，但在手写数字分类中反而会加剧抖动使算法不能收敛，不是所有情况适合加入动量因子。
学习算法选取随机梯度下降法时，当随机样本足够表示样本规律时能有效减少运行时间，但是过少会使预测准确率下降，过多等同于批量梯度法会加大运算量。
BP和SVM分类准确率与样本数没有严格量化关系，但足够的样本可以提高BP算法分类准确率及泛化能力，样本数较少时SVM在比BP具有更高的泛化能力。
4 结论BP神经网络和支持向量机在分类、模式识别和故障诊断中是常用的两种方法。
研究了BP 神经网络和SVM算法几个关键参数对算法性能影响。
BP神经网络中动量因子不是在所有场合下都适用，与样本的数学特征有关，不合理引入动量因子反而会加剧抖动。
随机梯度下降法中选择合适的随机数在保证分类效果同时可有效降低运行时间，这对于大规模数据学习具有重要意义。
SVM算法对核函数选取不敏感，同时SVM算法在小样本上表现优秀，好于BP神经网络，对于大样本支持向量过多可能会产生过拟合，基于这一特点提出结合BP神经网络和SVM 算法的分层分类方法。