模式识别 最近邻法和K近邻法MATLAB实现
matlab距离判别法
matlab距离判别法
距离判别法是一种常见的模式识别方法，用于将输入样本分配到已知的类别中。
在MATLAB中，可以使用以下函数来实现
距离判别法：
1. pdist2：计算两个矩阵之间的距离。
例如，可以使用`D = pdist2(X, Y)`计算矩阵X中每个样本与矩阵Y中每个样本之间
的欧氏距离。
2. knnsearch：在给定查询点集和参考点集之间查找最近邻。
例如，可以使用`[IDX, D] = knnsearch(X, Y)`找到矩阵Y中每
个样本的最近邻索引和距离。
3. classify：使用各类训练样本和它们的标签，对测试样本进
行分类。
例如，可以使用`predicted_labels =
classify(test_samples, train_samples, train_labels)`对测试样本进
行分类，并返回预测的标签。
4. fitcknn：用于训练K最近邻（K-Nearest Neighbor）分类器。
例如，可以使用`Mdl = fitcknn(train_samples, train_labels)`训练
一个KNN分类器。
这些函数提供了一些基本的工具来实现距离判别法，但具体的实现取决于你的数据和实际问题。
你可以根据自己的需要选择合适的函数，设置适当的参数，并编写相应的代码。
Matlab中的模式识别方法
Matlab中的模式识别方法引言在当今信息爆炸的时代，大量的数据产生和累积对于人们来说已经成为一种常态。
如何从这个庞大的数据集中提取有用的信息，成为了一门重要的学科，即模式识别。
模式识别是一门使用计算机和数学方法来辨识和分类数据的学科，它在众多领域中都有广泛的应用。
而在模式识别领域中，Matlab是一种常用的工具，它提供了丰富的算法和函数库，方便进行各种模式识别任务的实现。
本文将介绍一些常用的Matlab中的模式识别方法。
一、数据预处理在进行模式识别之前，首先需要对数据进行预处理。
数据预处理的目的在于减少噪声和不必要的信息，以提高模式识别的准确性和效果。
Matlab提供了各种数据预处理的函数，比如去除噪声、归一化、特征选择等。
其中，去除噪声是预处理的关键步骤之一，可以通过滤波等方法实现。
归一化是将原始数据转化为一定范围内的值，常用的方法有最大最小归一化、z-score归一化等。
特征选择是指从原始数据中选择有效的特征，以减少冗余信息和降低维度。
常用的特征选择方法有卡方检验、信息增益、互信息等。
二、分类算法分类是模式识别的核心任务，其目的是将数据集分成不同的类别。
在Matlab 中，有多种分类算法可供选择，比如K近邻算法、支持向量机、决策树、随机森林等。
K近邻算法是一种基于实例的分类方法，它通过计算待分类样本与已知样本的距离，来确定其所属类别。
支持向量机是一种二分类算法，它通过在样本空间中找到一个超平面，将不同类别的样本分开。
决策树是一种基于树结构的分类方法，其通过一系列的决策节点和叶节点，来实现对数据的分类。
随机森林是一种集成学习方法，它通过组合多个决策树，来提高分类的准确性和鲁棒性。
三、聚类算法聚类是模式识别的另一种重要任务，其目的是将数据集中的样本划分成若干个类别，使得同一类别内的样本相似度较高，不同类别之间的样本相似度较低。
在Matlab中，也有多种聚类算法可供选择，比如K均值算法、层次聚类、谱聚类等。
模式识别大作业
模式识别大作业1.最近邻/k近邻法一.基本概念：最近邻法：对于未知样本x，比较x与N个已知类别的样本之间的欧式距离，并决策x与距离它最近的样本同类。
K近邻法：取未知样本x的k个近邻，看这k个近邻中多数属于哪一类，就把x归为哪一类。
K取奇数，为了是避免k1=k2的情况。
二.问题分析：要判别x属于哪一类，关键要求得与x最近的k个样本（当k=1时，即是最近邻法），然后判别这k个样本的多数属于哪一类。
可采用欧式距离公式求得两个样本间的距离s=sqrt（（x1-x2）^2+(y1-y2)^2）三.算法分析：该算法中任取每类样本的一半作为训练样本，其余作为测试样本。
例如iris中取每类样本的25组作为训练样本，剩余25组作为测试样本，依次求得与一测试样本x距离最近的k 个样本，并判断k个样本多数属于哪一类，则x就属于哪类。
测试10次，取10次分类正确率的平均值来检验算法的性能。
四.MATLAB代码：最近邻算实现对Iris分类clc;totalsum=0;for ii=1:10data=load('iris.txt');data1=data(1:50,1:4);%任取Iris-setosa数据的25组rbow1=randperm(50);trainsample1=data1(rbow1(:,1:25),1:4);rbow1(:,26:50)=sort(rbow1(:,26:50));%剩余的25组按行下标大小顺序排列testsample1=data1(rbow1(:,26:50),1:4);data2=data(51:100,1:4);%任取Iris-versicolor数据的25组rbow2=randperm(50);trainsample2=data2(rbow2(:,1:25),1:4);rbow2(:,26:50)=sort(rbow2(:,26:50));testsample2=data2(rbow2(:,26:50),1:4);data3=data(101:150,1:4);%任取Iris-virginica数据的25组rbow3=randperm(50);trainsample3=data3(rbow3(:,1:25),1:4);rbow3(:,26:50)=sort(rbow3(:,26:50));testsample3=data3(rbow3(:,26:50),1:4);trainsample=cat(1,trainsample1,trainsample2,trainsample3);%包含75组数据的样本集testsample=cat(1,testsample1,testsample2,testsample3);newchar=zeros(1,75);sum=0;[i,j]=size(trainsample);%i=60,j=4[u,v]=size(testsample);%u=90,v=4for x=1:ufor y=1:iresult=sqrt((testsample(x,1)-trainsample(y,1))^2+(testsample(x,2) -trainsample(y,2))^2+(testsample(x,3)-trainsample(y,3))^2+(testsa mple(x,4)-trainsample(y,4))^2); %欧式距离newchar(1,y)=result;end;[new,Ind]=sort(newchar);class1=0;class2=0;class3=0;if Ind(1,1)<=25class1=class1+1;elseif Ind(1,1)>25&&Ind(1,1)<=50class2=class2+1;elseclass3=class3+1;endif class1>class2&&class1>class3m=1;ty='Iris-setosa';elseif class2>class1&&class2>class3m=2;ty='Iris-versicolor';elseif class3>class1&&class3>class2m=3;ty='Iris-virginica';elsem=0;ty='none';endif x<=25&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',rbow1(:,x+25),ty));elseif x<=25&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',rbow1(:,x+25),'none'));endif x>25&&x<=50&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',50+rbow2(:,x),ty));elseif x>25&&x<=50&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',50+rbow2(:,x),'none'));endif x>50&&x<=75&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',100+rbow3(:,x-25),ty));elseif x>50&&x<=75&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',100+rbow3(:,x-25),'none'));endif (x<=25&&m==1)||(x>25&&x<=50&&m==2)||(x>50&&x<=75&&m==3)sum=sum+1;endenddisp(sprintf('第%d次分类识别率为%4.2f',ii,sum/75));totalsum=totalsum+(sum/75);enddisp(sprintf('10次分类平均识别率为%4.2f',totalsum/10));测试结果：第3组数据分类后为Iris-setosa类第5组数据分类后为Iris-setosa类第6组数据分类后为Iris-setosa类第7组数据分类后为Iris-setosa类第10组数据分类后为Iris-setosa类第11组数据分类后为Iris-setosa类第12组数据分类后为Iris-setosa类第14组数据分类后为Iris-setosa类第16组数据分类后为Iris-setosa类第18组数据分类后为Iris-setosa类第19组数据分类后为Iris-setosa类第20组数据分类后为Iris-setosa类第23组数据分类后为Iris-setosa类第24组数据分类后为Iris-setosa类第26组数据分类后为Iris-setosa类第28组数据分类后为Iris-setosa类第30组数据分类后为Iris-setosa类第31组数据分类后为Iris-setosa类第34组数据分类后为Iris-setosa类第37组数据分类后为Iris-setosa类第39组数据分类后为Iris-setosa类第41组数据分类后为Iris-setosa类第44组数据分类后为Iris-setosa类第45组数据分类后为Iris-setosa类第49组数据分类后为Iris-setosa类第53组数据分类后为Iris-versicolor类第54组数据分类后为Iris-versicolor类第55组数据分类后为Iris-versicolor类第57组数据分类后为Iris-versicolor类第58组数据分类后为Iris-versicolor类第59组数据分类后为Iris-versicolor类第60组数据分类后为Iris-versicolor类第61组数据分类后为Iris-versicolor类第62组数据分类后为Iris-versicolor类第68组数据分类后为Iris-versicolor类第70组数据分类后为Iris-versicolor类第71组数据分类后为Iris-virginica类第74组数据分类后为Iris-versicolor类第75组数据分类后为Iris-versicolor类第77组数据分类后为Iris-versicolor类第79组数据分类后为Iris-versicolor类第80组数据分类后为Iris-versicolor类第84组数据分类后为Iris-virginica类第85组数据分类后为Iris-versicolor类第92组数据分类后为Iris-versicolor类第95组数据分类后为Iris-versicolor类第97组数据分类后为Iris-versicolor类第98组数据分类后为Iris-versicolor类第99组数据分类后为Iris-versicolor类第102组数据分类后为Iris-virginica类第103组数据分类后为Iris-virginica类第105组数据分类后为Iris-virginica类第106组数据分类后为Iris-virginica类第107组数据分类后为Iris-versicolor类第108组数据分类后为Iris-virginica类第114组数据分类后为Iris-virginica类第118组数据分类后为Iris-virginica类第119组数据分类后为Iris-virginica类第124组数据分类后为Iris-virginica类第125组数据分类后为Iris-virginica类第126组数据分类后为Iris-virginica类第127组数据分类后为Iris-virginica类第128组数据分类后为Iris-virginica类第129组数据分类后为Iris-virginica类第130组数据分类后为Iris-virginica类第133组数据分类后为Iris-virginica类第135组数据分类后为Iris-virginica类第137组数据分类后为Iris-virginica类第142组数据分类后为Iris-virginica类第144组数据分类后为Iris-virginica类第148组数据分类后为Iris-virginica类第149组数据分类后为Iris-virginica类第150组数据分类后为Iris-virginica类k近邻法对wine分类：clc;otalsum=0;for ii=1:10 %循环测试10次data=load('wine.txt');%导入wine数据data1=data(1:59,1:13);%任取第一类数据的30组rbow1=randperm(59);trainsample1=data1(sort(rbow1(:,1:30)),1:13);rbow1(:,31:59)=sort(rbow1(:,31:59)); %剩余的29组按行下标大小顺序排列testsample1=data1(rbow1(:,31:59),1:13);data2=data(60:130,1:13);%任取第二类数据的35组rbow2=randperm(71);trainsample2=data2(sort(rbow2(:,1:35)),1:13);rbow2(:,36:71)=sort(rbow2(:,36:71));testsample2=data2(rbow2(:,36:71),1:13);data3=data(131:178,1:13);%任取第三类数据的24组rbow3=randperm(48);trainsample3=data3(sort(rbow3(:,1:24)),1:13);rbow3(:,25:48)=sort(rbow3(:,25:48));testsample3=data3(rbow3(:,25:48),1:13);train_sample=cat(1,trainsample1,trainsample2,trainsample3);%包含89组数据的样本集test_sample=cat(1,testsample1,testsample2,testsample3);k=19;%19近邻法newchar=zeros(1,89);sum=0;[i,j]=size(train_sample);%i=89,j=13[u,v]=size(test_sample);%u=89,v=13for x=1:ufor y=1:iresult=sqrt((test_sample(x,1)-train_sample(y,1))^2+(test_sample(x ,2)-train_sample(y,2))^2+(test_sample(x,3)-train_sample(y,3))^2+( test_sample(x,4)-train_sample(y,4))^2+(test_sample(x,5)-train_sam ple(y,5))^2+(test_sample(x,6)-train_sample(y,6))^2+(test_sample(x ,7)-train_sample(y,7))^2+(test_sample(x,8)-train_sample(y,8))^2+( test_sample(x,9)-train_sample(y,9))^2+(test_sample(x,10)-train_sa mple(y,10))^2+(test_sample(x,11)-train_sample(y,11))^2+(test_samp le(x,12)-train_sample(y,12))^2+(test_sample(x,13)-train_sample(y, 13))^2); %欧式距离newchar(1,y)=result;end;[new,Ind]=sort(newchar);class1=0;class 2=0;class 3=0;for n=1:kif Ind(1,n)<=30class 1= class 1+1;elseif Ind(1,n)>30&&Ind(1,n)<=65class 2= class 2+1;elseclass 3= class3+1;endendif class 1>= class 2&& class1>= class3m=1;elseif class2>= class1&& class2>= class3m=2;elseif class3>= class1&& class3>= class2m=3;endif x<=29disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',rbow1(:,30+x),m));elseif x>29&&x<=65disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',59+rbow2(:,x+6),m));elseif x>65&&x<=89disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',130+rbow3(:,x-41),m));endif (x<=29&&m==1)||(x>29&&x<=65&&m==2)||(x>65&&x<=89&&m==3) sum=sum+1;endenddisp(sprintf('第%d次分类识别率为%4.2f',ii,sum/89));totalsum=totalsum+(sum/89);enddisp(sprintf('10次分类平均识别率为%4.2f',totalsum/10));第2组数据分类后为第1类第4组数据分类后为第1类第5组数据分类后为第3类第6组数据分类后为第1类第8组数据分类后为第1类第10组数据分类后为第1类第11组数据分类后为第1类第14组数据分类后为第1类第16组数据分类后为第1类第19组数据分类后为第1类第20组数据分类后为第3类第21组数据分类后为第3类第22组数据分类后为第3类第26组数据分类后为第3类第27组数据分类后为第1类第28组数据分类后为第1类第30组数据分类后为第1类第33组数据分类后为第1类第36组数据分类后为第1类第37组数据分类后为第1类第43组数据分类后为第1类第44组数据分类后为第3类第45组数据分类后为第1类第46组数据分类后为第1类第49组数据分类后为第1类第54组数据分类后为第1类第56组数据分类后为第1类第57组数据分类后为第1类第60组数据分类后为第2类第61组数据分类后为第3类第63组数据分类后为第3类第65组数据分类后为第2类第66组数据分类后为第3类第67组数据分类后为第2类第71组数据分类后为第1类第72组数据分类后为第2类第74组数据分类后为第1类第76组数据分类后为第2类第77组数据分类后为第2类第79组数据分类后为第3类第81组数据分类后为第2类第82组数据分类后为第3类第83组数据分类后为第3类第84组数据分类后为第2类第86组数据分类后为第2类第87组数据分类后为第2类第88组数据分类后为第2类第93组数据分类后为第2类第96组数据分类后为第1类第98组数据分类后为第2类第99组数据分类后为第3类第102组数据分类后为第2类第104组数据分类后为第2类第105组数据分类后为第3类第106组数据分类后为第2类第110组数据分类后为第3类第113组数据分类后为第3类第114组数据分类后为第2类第115组数据分类后为第2类第116组数据分类后为第2类第118组数据分类后为第2类第122组数据分类后为第2类第123组数据分类后为第2类第124组数据分类后为第2类第133组数据分类后为第3类第134组数据分类后为第3类第135组数据分类后为第2类第136组数据分类后为第3类第140组数据分类后为第3类第142组数据分类后为第3类第144组数据分类后为第2类第145组数据分类后为第1类第146组数据分类后为第3类第148组数据分类后为第3类第149组数据分类后为第2类第152组数据分类后为第2类第157组数据分类后为第2类第159组数据分类后为第3类第161组数据分类后为第2类第162组数据分类后为第3类第163组数据分类后为第3类第164组数据分类后为第3类第165组数据分类后为第3类第167组数据分类后为第3类第168组数据分类后为第3类第173组数据分类后为第3类第174组数据分类后为第3类2.Fisher线性判别法Fisher 线性判别是统计模式识别的基本方法之一。
matlab的fitcknn用法
matlab的fitcknn用法
fitcknn是matlab中的机器学习算法，是用于分类和回归分析的“K-近邻技术”。
它利用有限数据集中存在的最近邻技术，采用最近邻算法对给定数据集进行分类或回归分析。
一、fitcknn函数的参数介绍：
1、X：训练样本的数据特征。
3、勘探：要使用的K-近邻技术的数量，如果为空，则 fitcknn 将尝试多个数量。
4、权值：将用于计算近邻的权值函数，可选的有“欧氏距离”和“广义巡航器”。
5、预测类别：分类器将使用的投票函数，可选的投票策略有加权投票、投票与类别投票。
6、模型校验：要用于生成模型的模型校验技术，可以使用K折交叉验证、留一法或留几法。
7、参数：要fitcknn中用到的超参数。
二、详细使用方法：
1、准备训练数据集。
2、调用fitcknn函数
调用fitcknn函数，设置各参数。
3、训练模型
调用训练函数[md1，md2] = fitcknn(X,Y,.......);，生成模型，并将模型保存在md1和md2中。
4、预测
使用函数ypred = predict(md1, Xtest)可以对测试数据集Xtest进行预测。
5、模型评估
调用模型评估函数 [ypred,scores] = resubPredict(md2);即可评估模型的准确率。
使用Matlab进行模式识别的基本步骤
使用Matlab进行模式识别的基本步骤引言：模式识别是一种通过对数据和信号进行分析，以识别和分类模式的技术。
它在众多领域中都有广泛的应用，如图像处理、语音识别、生物信息学等。
而Matlab作为一种强大的科学计算软件，为模式识别提供了丰富的工具包和算法库。
本文将介绍使用Matlab进行模式识别的基本步骤，帮助读者了解模式识别的基本流程和方法。
一、数据预处理在进行模式识别之前，首先需要对数据进行预处理。
数据预处理可以分为以下几个步骤：1. 数据采集与收集：从实验或实际应用中获取所需的数据，可以利用传感器、仪器等设备进行数据采集，或从数据集合中获取。
2. 数据清洗：对数据进行清洗和去噪，去除噪声、异常值和缺失值等，以确保所使用的数据可靠。
3. 特征提取：对数据进行特征提取，将数据转换为更加有意义和可分辨的特征。
常用的特征提取方法包括主成分分析(PCA)、离散小波变换(DWT)等。
4. 数据归一化：对数据进行归一化处理，消除不同尺度和单位的影响，使得数据处于相同的量级。
二、模式分类模式分类是模式识别的核心任务之一，其目标是通过已知的样本数据来训练分类器，以便对未知的数据进行分类。
在Matlab中，可以使用各种机器学习算法进行模式分类，如支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、决策树等。
1. 数据分割：将已知的样本数据分成训练集和测试集，一般将训练集占总数据的70%-80%，测试集占20%-30%。
分割数据的目的是为了验证分类器的性能和准确率。
2. 特征选择：选择合适的特征子集，以减少特征维度和提高分类器的效果。
3. 分类模型训练：使用训练集来训练分类模型，根据选择的算法和特征，通过迭代和优化的方式，得到最优的分类模型。
4. 分类模型评估：利用测试集对分类模型进行评估，计算分类的准确率、召回率、F1得分等指标，评估分类器的性能和效果。
三、模式识别应用模式识别在各个领域都有广泛的应用。
本节将介绍几个常见的模式识别应用案例，并简要介绍使用Matlab进行处理的方法。
matlab knn近邻法代码实现
MATLAB是一种强大的科学计算软件，其具有丰富的工具箱和功能，可以帮助科研人员和工程师进行数据分析、算法设计和模型仿真等工作。
KNN（K-Nearest Neighbors）近邻法是一种常用的机器学习算法，它基于特征空间中的样本进行分类、回归和模式识别。
在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB实现KNN近邻法，并给出相应的代码示例。
1. 数据准备在使用KNN算法之前，首先需要准备好样本数据。
假设我们有一个包含N个样本的数据集X，每个样本有M个特征。
另外，我们还需要准备一个包含N个类别标签的向量Y，用于表示每个样本的类别。
在MATLAB中，可以通过以下代码来生成示例数据：```m生成示例数据N = 100; 样本数量M = 2; 特征数量K = 3; 邻居数量X = rand(N, M); 生成N个样本，每个样本包含M个特征Y = randi([1, 3], N, 1); 生成N个随机的类别标签```2. KNN算法实现接下来，我们将使用MATLAB实现KNN算法，并用其对样本数据进行分类。
KNN算法的基本思想是，对于给定的未知样本，找出与其距离最近的K个已知样本，然后通过多数表决的方式来确定未知样本的类别。
在MATLAB中，可以通过以下代码来实现KNN算法：```mKNN算法实现function result = knn_classify(X, Y, x, k)N = size(X, 1); 样本数量distances = sqrt(sum((X - x).^2, 2)); 计算未知样本与已知样本的距离找出距离最近的K个样本[~, index] = sort(distances);knn_labels = Y(index(1:k));统计K个样本中类别出现的次数unique_labels = unique(Y);label_count = histc(knn_labels, unique_labels);多数表决确定类别[~, result] = max(label_count);end```3. 使用KNN算法进行分类有了KNN算法的实现之后，我们可以用它对样本数据进行分类，并观察其分类结果。
matlab近邻分类器的构建knn分类方法的实现
近邻分类器（k-nearest neighbor classifier，简称k-NN分类器）是一种常见的机器学习算法，可用于分类和回归问题。
它的工作原理是根据输入实例的特征向量，在训练集中找出与该实例特征最相似的k 个实例，然后使用这k个实例中的多数类别（对于分类问题）或平均值（对于回归问题）作为预测结果。
在本文中，我们将介绍如何使用Matlab编程语言来构建k-NN分类器，以及如何实现k-NN分类方法。
我们将从k-NN分类器的基本原理开始介绍，然后逐步介绍Matlab代码的实现过程，并结合实例进行演示。
1. k-NN分类器的原理及特点k-NN分类器是一种基于实例的学习方法，不同于传统的基于模型的学习方法（如决策树、支持向量机等）。
它的主要特点包括：- 非参数化：k-NN分类器没有显式的模型参数，它的预测结果完全依赖于训练集中实例的分布。
- 适用性广泛：k-NN分类器适用于各种类型的数据，包括连续型、离散型、多类别、多标签等。
- 可解释性强：k-NN分类器的预测结果可以直观地解释为与输入实例最相似的训练集实例的类别。
2. Matlab中k-NN分类器的构建在Matlab中，使用Statistics and Machine Learning Toolbox工具箱可以方便地构建k-NN分类器。
我们需要加载训练集数据和对应的类别标签，然后使用fitcknn函数来构建k-NN分类器模型。
具体的步骤如下：2.1 加载训练集数据和类别标签在Matlab中，可以使用csvread函数或readtable函数来加载训练集数据，然后将数据分为特征向量和类别标签两部分。
例如： ```matlabdata = csvread('train_data.csv');X = data(:, 1:end-1); % 特征向量Y = data(:, end); % 类别标签```2.2 构建k-NN分类器模型使用fitcknn函数可以构建k-NN分类器模型，需要指定k的取值和距离度量方法等参数。
最近邻算法实现多目标航迹关联(matlab代码)
近年来，随着无人机、航天器等飞行器的应用逐渐普及，航迹关联成为了航空航天领域中一个备受关注的课题。
而最近邻算法作为一种常用的目标关联算法，其在多目标航迹关联中得到了广泛的应用。
本文将针对最近邻算法在多目标航迹关联中的应用进行深入探讨，并结合Matlab代码实现具体的算法过程。
1. 背景介绍在航空航天领域中，多目标航迹关联是指在多个雷达或传感器的监测下，将不同时间段内同一个目标的航迹点进行匹配关联，以确定目标的飞行轨迹和状态。
多目标航迹关联的任务是十分复杂和困难的，因为在真实环境中，目标可能会受到噪声、干扰、遮挡等因素的影响，导致航迹点的不确定性。
设计一种高效准确的航迹关联算法对于实际应用具有重要意义。
2. 最近邻算法原理最近邻算法是一种常用的模式识别和数据挖掘算法，其基本原理是通过计算样本点之间的距离，将每个样本点与其最近的训练样本点进行匹配。
在多目标航迹关联中，最近邻算法可以被用来将当前时刻的航迹点与之前时刻的航迹点进行匹配，从而实现目标的关联。
3. 最近邻算法在航迹关联中的应用在航空航天领域中，最近邻算法经常被用来进行航迹点的匹配，以确定目标的飞行状态和轨迹。
其具体应用场景包括但不限于飞行器导航、空中交通管理、目标跟踪等。
4. 最近邻算法的Matlab实现下面我们通过Matlab代码来演示最近邻算法在多目标航迹关联中的具体实现过程。
```matlab设置参数threshold = 10; 设定阈值初始化航迹点track_points = [10, 20; 15, 25; 30, 40]; 当前时刻的航迹点prev_track_points = [8, 18; 12, 22; 28, 38]; 前一时刻的航迹点计算距离矩阵distance_matrix = zeros(size(track_points, 1),size(prev_track_points, 1));for i = 1:size(track_points, 1)for j = 1:size(prev_track_points, 1)distance_matrix(i, j) = norm(track_points(i, :) -prev_track_points(j, :));endend航迹点匹配matched_p本人rs = [];for i = 1:size(track_points, 1)[min_distance, min_index] = min(distance_matrix(i, :));if min_distance < thresholdmatched_p本人rs = [matched_p本人rs; i, min_index];endenddisp(matched_p本人rs); 输出匹配的航迹点对```5. 结语最近邻算法作为一种简单高效的目标关联算法，其在航空航天领域中具有重要的应用前景。
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最近邻法和k-近邻法学号：02105120姓名：吴林一.基本概念：最近邻法：对于未知样本x，比较x与N个已知类别的样本之间的欧式距离，并决策x与距离它最近的样本同类。
K近邻法：取未知样本x的k个近邻，看这k个近邻中多数属于哪一类，就把x归为哪一类。
K取奇数，为了是避免k1=k2的情况。
二.问题分析：要判别x属于哪一类，关键要求得与x最近的k个样本（当k=1时，即是最近邻法），然后判别这k个样本的多数属于哪一类。
可采用欧式距离公式求得两个样本间的距离s=sqrt（（x1-x2）^2+(y1-y2)^2）三.算法分析：该算法中任取每类样本的一半作为训练样本，其余作为测试样本。
例如iris中取每类样本的25组作为训练样本，剩余25组作为测试样本，依次求得与一测试样本x距离最近的k 个样本，并判断k个样本多数属于哪一类，则x就属于哪类。
测试10次，取10次分类正确率的平均值来检验算法的性能。
四.MATLAB代码：最近邻算实现对Iris分类clc;totalsum=0;for ii=1:10data=load('iris.txt');data1=data(1:50,1:4);%任取Iris-setosa数据的25组rbow1=randperm(50);trainsample1=data1(rbow1(:,1:25),1:4);rbow1(:,26:50)=sort(rbow1(:,26:50));%剩余的25组按行下标大小顺序排列testsample1=data1(rbow1(:,26:50),1:4);data2=data(51:100,1:4);%任取Iris-versicolor数据的25组rbow2=randperm(50);trainsample2=data2(rbow2(:,1:25),1:4);rbow2(:,26:50)=sort(rbow2(:,26:50));testsample2=data2(rbow2(:,26:50),1:4);data3=data(101:150,1:4);%任取Iris-virginica数据的25组rbow3=randperm(50);trainsample3=data3(rbow3(:,1:25),1:4);rbow3(:,26:50)=sort(rbow3(:,26:50));testsample3=data3(rbow3(:,26:50),1:4);trainsample=cat(1,trainsample1,trainsample2,trainsample3);%包含75组数据的样本集testsample=cat(1,testsample1,testsample2,testsample3); newchar=zeros(1,75);sum=0;[i,j]=size(trainsample);%i=60,j=4[u,v]=size(testsample);%u=90,v=4for x=1:ufor y=1:iresult=sqrt((testsample(x,1)-trainsample(y,1))^2+(testsample(x,2) -trainsample(y,2))^2+(testsample(x,3)-trainsample(y,3))^2+(testsa mple(x,4)-trainsample(y,4))^2);%欧式距离newchar(1,y)=result;end;[new,Ind]=sort(newchar);class1=0;class2=0;class3=0;if Ind(1,1)<=25class1=class1+1;elseif Ind(1,1)>25&&Ind(1,1)<=50class2=class2+1;elseclass3=class3+1;endif class1>class2&&class1>class3m=1;ty='Iris-setosa';elseif class2>class1&&class2>class3m=2;ty='Iris-versicolor';elseif class3>class1&&class3>class2m=3;ty='Iris-virginica';elsem=0;ty='none';endif x<=25&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',rbow1(:,x+25),ty));elseif x<=25&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',rbow1(:,x+25),'none')); endif x>25&&x<=50&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',50+rbow2(:,x),ty));elseif x>25&&x<=50&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',50+rbow2(:,x),'none')); endif x>50&&x<=75&&m>0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',100+rbow3(:,x-25),ty)); elseif x>50&&x<=75&&m==0disp(sprintf('第%d组数据分类后为%s类',100+rbow3(:,x-25),'none')); endif(x<=25&&m==1)||(x>25&&x<=50&&m==2)||(x>50&&x<=75&&m==3) sum=sum+1;endenddisp(sprintf('第%d次分类识别率为%4.2f',ii,sum/75));totalsum=totalsum+(sum/75);enddisp(sprintf('10次分类平均识别率为%4.2f',totalsum/10));测试结果：第3组数据分类后为Iris-setosa类第5组数据分类后为Iris-setosa类第6组数据分类后为Iris-setosa类第7组数据分类后为Iris-setosa类第10组数据分类后为Iris-setosa类第11组数据分类后为Iris-setosa类第12组数据分类后为Iris-setosa类第14组数据分类后为Iris-setosa类第16组数据分类后为Iris-setosa类第18组数据分类后为Iris-setosa类第19组数据分类后为Iris-setosa类第20组数据分类后为Iris-setosa类第23组数据分类后为Iris-setosa类第24组数据分类后为Iris-setosa类第26组数据分类后为Iris-setosa类第28组数据分类后为Iris-setosa类第30组数据分类后为Iris-setosa类第31组数据分类后为Iris-setosa类第34组数据分类后为Iris-setosa类第37组数据分类后为Iris-setosa类第39组数据分类后为Iris-setosa类第41组数据分类后为Iris-setosa类第44组数据分类后为Iris-setosa类第45组数据分类后为Iris-setosa类第49组数据分类后为Iris-setosa类第51组数据分类后为Iris-versicolor类第53组数据分类后为Iris-versicolor类第54组数据分类后为Iris-versicolor类第55组数据分类后为Iris-versicolor类第57组数据分类后为Iris-versicolor类第58组数据分类后为Iris-versicolor类第59组数据分类后为Iris-versicolor类第60组数据分类后为Iris-versicolor类第61组数据分类后为Iris-versicolor类第62组数据分类后为Iris-versicolor类第68组数据分类后为Iris-versicolor类第70组数据分类后为Iris-versicolor类第71组数据分类后为Iris-virginica类第74组数据分类后为Iris-versicolor类第75组数据分类后为Iris-versicolor类第77组数据分类后为Iris-versicolor类第79组数据分类后为Iris-versicolor类第80组数据分类后为Iris-versicolor类第84组数据分类后为Iris-virginica类第85组数据分类后为Iris-versicolor类第92组数据分类后为Iris-versicolor类第95组数据分类后为Iris-versicolor类第97组数据分类后为Iris-versicolor类第98组数据分类后为Iris-versicolor类第99组数据分类后为Iris-versicolor类第102组数据分类后为Iris-virginica类第103组数据分类后为Iris-virginica类第105组数据分类后为Iris-virginica类第106组数据分类后为Iris-virginica类第107组数据分类后为Iris-versicolor类第108组数据分类后为Iris-virginica类第114组数据分类后为Iris-virginica类第118组数据分类后为Iris-virginica类第119组数据分类后为Iris-virginica类第124组数据分类后为Iris-virginica类第125组数据分类后为Iris-virginica类第126组数据分类后为Iris-virginica类第127组数据分类后为Iris-virginica类第128组数据分类后为Iris-virginica类第129组数据分类后为Iris-virginica类第130组数据分类后为Iris-virginica类第133组数据分类后为Iris-virginica类第135组数据分类后为Iris-virginica类第137组数据分类后为Iris-virginica类第138组数据分类后为Iris-virginica类第142组数据分类后为Iris-virginica类第144组数据分类后为Iris-virginica类第148组数据分类后为Iris-virginica类第149组数据分类后为Iris-virginica类第150组数据分类后为Iris-virginica类k近邻法对wine分类：clc;otalsum=0;for ii=1:10%循环测试10次data=load('wine.txt');%导入wine数据data1=data(1:59,1:13);%任取第一类数据的30组rbow1=randperm(59);trainsample1=data1(sort(rbow1(:,1:30)),1:13);rbow1(:,31:59)=sort(rbow1(:,31:59));%剩余的29组按行下标大小顺序排列testsample1=data1(rbow1(:,31:59),1:13);data2=data(60:130,1:13);%任取第二类数据的35组rbow2=randperm(71);trainsample2=data2(sort(rbow2(:,1:35)),1:13);rbow2(:,36:71)=sort(rbow2(:,36:71));testsample2=data2(rbow2(:,36:71),1:13);data3=data(131:178,1:13);%任取第三类数据的24组rbow3=randperm(48);trainsample3=data3(sort(rbow3(:,1:24)),1:13);rbow3(:,25:48)=sort(rbow3(:,25:48));testsample3=data3(rbow3(:,25:48),1:13);train_sample=cat(1,trainsample1,trainsample2,trainsample3);%包含89组数据的样本集test_sample=cat(1,testsample1,testsample2,testsample3);k=19;%19近邻法newchar=zeros(1,89);sum=0;[i,j]=size(train_sample);%i=89,j=13[u,v]=size(test_sample);%u=89,v=13for x=1:ufor y=1:iresult=sqrt((test_sample(x,1)-train_sample(y,1))^2+(test_sample(x, 2)-train_sample(y,2))^2+(test_sample(x,3)-train_sample(y,3))^2+(t est_sample(x,4)-train_sample(y,4))^2+(test_sample(x,5)-train_samp le(y,5))^2+(test_sample(x,6)-train_sample(y,6))^2+(test_sample(x, 7)-train_sample(y,7))^2+(test_sample(x,8)-train_sample(y,8))^2+(t est_sample(x,9)-train_sample(y,9))^2+(test_sample(x,10)-train_sam ple(y,10))^2+(test_sample(x,11)-train_sample(y,11))^2+(test_sampl e(x,12)-train_sample(y,12))^2+(test_sample(x,13)-train_sample(y,1 3))^2);%欧式距离newchar(1,y)=result;end;[new,Ind]=sort(newchar);class1=0;class2=0;class3=0;for n=1:kif Ind(1,n)<=30class1=class1+1;elseif Ind(1,n)>30&&Ind(1,n)<=65class2=class2+1;elseclass3=class3+1;endendif class1>=class2&&class1>=class3m=1;elseif class2>=class1&&class2>=class3m=2;elseif class3>=class1&&class3>=class2m=3;endif x<=29disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',rbow1(:,30+x),m)); elseif x>29&&x<=65disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',59+rbow2(:,x+6),m)); elseif x>65&&x<=89disp(sprintf('第%d组数据分类后为第%d类',130+rbow3(:,x-41),m)); endif(x<=29&&m==1)||(x>29&&x<=65&&m==2)||(x>65&&x<=89&&m==3) sum=sum+1;endenddisp(sprintf('第%d次分类识别率为%4.2f',ii,sum/89));totalsum=totalsum+(sum/89);enddisp(sprintf('10次分类平均识别率为%4.2f',totalsum/10));第2组数据分类后为第1类第4组数据分类后为第1类第5组数据分类后为第3类第6组数据分类后为第1类第8组数据分类后为第1类第10组数据分类后为第1类第11组数据分类后为第1类第14组数据分类后为第1类第16组数据分类后为第1类第19组数据分类后为第1类第20组数据分类后为第3类第21组数据分类后为第3类第22组数据分类后为第3类第26组数据分类后为第3类第27组数据分类后为第1类第28组数据分类后为第1类第30组数据分类后为第1类第33组数据分类后为第1类第37组数据分类后为第1类第43组数据分类后为第1类第44组数据分类后为第3类第45组数据分类后为第1类第46组数据分类后为第1类第49组数据分类后为第1类第52组数据分类后为第1类第54组数据分类后为第1类第56组数据分类后为第1类第57组数据分类后为第1类第60组数据分类后为第2类第61组数据分类后为第3类第63组数据分类后为第3类第65组数据分类后为第2类第66组数据分类后为第3类第67组数据分类后为第2类第71组数据分类后为第1类第72组数据分类后为第2类第74组数据分类后为第1类第76组数据分类后为第2类第77组数据分类后为第2类第79组数据分类后为第3类第81组数据分类后为第2类第82组数据分类后为第3类第83组数据分类后为第3类第84组数据分类后为第2类第86组数据分类后为第2类第87组数据分类后为第2类第88组数据分类后为第2类第93组数据分类后为第2类第96组数据分类后为第1类第98组数据分类后为第2类第99组数据分类后为第3类第102组数据分类后为第2类第104组数据分类后为第2类第105组数据分类后为第3类第106组数据分类后为第2类第110组数据分类后为第3类第113组数据分类后为第3类第114组数据分类后为第2类第115组数据分类后为第2类第116组数据分类后为第2类第118组数据分类后为第2类第123组数据分类后为第2类第124组数据分类后为第2类第133组数据分类后为第3类第134组数据分类后为第3类第135组数据分类后为第2类第136组数据分类后为第3类第139组数据分类后为第3类第140组数据分类后为第3类第142组数据分类后为第3类第144组数据分类后为第2类第145组数据分类后为第1类第146组数据分类后为第3类第148组数据分类后为第3类第149组数据分类后为第2类第152组数据分类后为第2类第157组数据分类后为第2类第159组数据分类后为第3类第161组数据分类后为第2类第162组数据分类后为第3类第163组数据分类后为第3类第164组数据分类后为第3类第165组数据分类后为第3类第167组数据分类后为第3类第168组数据分类后为第3类第173组数据分类后为第3类第174组数据分类后为第3类五：问题和收获：该算法的优缺点总结为：优点：算法简单且识别率较高；缺点：算法需要计算未知样本x与周围每个样本的距离，然后排序选择最近的k个近邻，计算量和时间复杂度高。