设计svm分类器的基本流程
SVM支持向量机算法的详细推导(详细到每个步骤,值得推荐)

建立非线性可分数据的最优超平面可以采用与线性可 分情况类似的方法,即对于给定的训练样本 {(X1,d1), (X2,d2),…,(Xp,dp),…(XP,dP)} ,寻找权值W和 阈值B的最优值,使其在式(8.19)的约束下,最小化关 于权值W和松弛变量 ξp 的代价函数
C是选定的正参数。 与前述方法相似,采用Laglange系数方法解决约束最 优问题。需要注意的是,在引入Lagrange函数时,使 e函数变为
WT XP+b<0
dp =-1
超平面与最近的样本点之间的间隔称为分离边缘,用ρ表示。 支持向量机的目标是找到一个分离边缘最大的超平面,即最优 超平面。也就是要确定使ρ最大时的W和b。 图8.1给出二维平面中最优超平面的示意图。可以看出,最优 超平面能提供两类之间最大可能的分离,因此确定最优超平面 的权值W0和偏置b0应是唯一的。在式(8.1)定义的一簇超平面中, 最优超平面的方程应为: WT X0+b0=0(应该是W0 X + b0 = 0吧? ) 直接求W0和b0基本上不太可能,除了训练集无别的信息可用, 如何办? 一种方法:使求得的预测函数 y = f(x) = sgn(W· + b)对原有 X 样本的分类错误率最小。 如何使分类错误率最小?下面慢慢分 析。
αp>0 以上为不等式约束的二次函数极值问题(Quadratic Programming,QP)。由Kuhn Tucker定理知,式 (8.14)的最优解必须满足以下最优化条件(KKT条件)
上式等号成立的两种情况:一是αp为零;另一种是 (WT XP+b) dp=1 。第二种情况仅对应于样本为支持向量。 设Q(α)的最优解为{α01, α02,......, α0p} ,可通过式(8.12) 计算最优权值向量,其中多数样本的Lagrange系数为零, 因此
SVM方法步骤

SVM 方法步骤彭海娟 2010-1-29看了一些文档和程序,大体总结出SVM 的步骤,了解了计算过程,再看相关文档就比较容易懂了。
1. 准备工作1) 确立分类器个数一般都事先确定分类器的个数,当然,如有必要,可在训练过程中增加分类器的个数。
分类器指的是将样本中分几个类型,比如我们从样本中需要识别出:车辆、行人、非车并非人,则分类器的个数是3。
分类器的个数用k2) 图像库建立SVM 方法需要建立一个比较大的样本集,也就是图像库,这个样本集不仅仅包括正样本,还需要有一定数量的负样本。
通常样本越多越好,但不是绝对的。
设样本数为S3) ROI 提取对所有样本中的可能包含目标的区域(比如车辆区域)手动或自动提取出来,此时包括正样本中的目标区域,也包括负样本中类似车辆特征的区域或者说干扰区域。
4) ROI 预处理包括背景去除,图像滤波,或者是边缘增强,二值化等预处理。
预处理的方法视特征的选取而定。
5) 特征向量确定描述一个目标,打算用什么特征,用几个特征,给出每个特征的标示方法以及总的特征数,也就是常说的特征向量的维数。
对于车辆识别,可用的特征如:车辆区域的灰度均值、灰度方差、对称性、信息熵、傅里叶描述子等等。
设特征向量的维数是L 。
6) 特征提取确定采取的特征向量之后,对样本集中所有经过预处理之后的ROI 区域进行特征提取,也就是说计算每个ROI 区域的所有特征值,并将其保存。
7) 特征向量的归一化常用的归一化方法是:先对相同的特征(每个特征向量分别归一化)进行排序,然后根据特征的最大值和最小值重新计算特征值。
8) 核的选定SVM 的构造主要依赖于核函数的选择,由于不适当的核函数可能会导致很差的分类结果,并且目前尚没有有效的学习使用何种核函数比较好,只能通过实验结果确定采用哪种核函数比较好。
训练的目标不同,核函数也会不同。
核函数其实就是采用什么样的模型描述样本中目标特征向量之间的关系。
如常用的核函数:Gauss 函数21),(21x x x p e x x k --=对样本的训练就是计算p 矩阵,然后得出描述目标的模板和代表元。
svm实验报告总结

SVM实验报告1. 背景支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法,广泛应用于分类问题,特别是二分类问题。
SVM的基本思想是通过找到一个最优超平面,将不同类别的样本分开。
该算法在模式识别、图像分割、文本分类等领域都有较好的性能。
2. 分析2.1 数据集本次实验使用了鸢尾花数据集(Iris Dataset),该数据集是机器学习中应用非常广泛的数据集之一,包含了三种不同的鸢尾花(Setosa、Versicolor、Virginica)的样本,每类样本50个。
2.2 SVM算法SVM算法的核心在于寻找一个最优的超平面,使得不同类别的样本点到超平面的距离最大化。
其决策函数可以表示为:f(x)=sign(w T x+b)其中,w是超平面的法向量,b是超平面的截距。
SVM算法通过构建拉格朗日函数并求解对偶问题,可以得到超平面的参数。
2.3 实验步骤本次实验的具体步骤如下:1.加载数据集:使用机器学习库中的函数加载鸢尾花数据集。
2.数据预处理:对数据进行标准化处理,以便提高模型的训练效果。
3.划分训练集和测试集:将数据集划分为训练集和测试集,用于模型的训练和评估。
4.训练模型:使用训练集对SVM模型进行训练。
5.模型评估:使用测试集对训练好的模型进行评估。
6.结果分析:根据评估结果对模型进行分析,并提出相应的建议。
3. 结果经过实验,得到了以下结果:1.样本标准化前的准确率为82%,样本标准化后的准确率提升到96%。
2.在训练集上的准确率高于测试集,表明模型存在轻微的过拟合。
3.SVM模型在鸢尾花数据集上表现良好,能够对三种鸢尾花进行有效分类。
4. 建议根据实验结果,可以针对模型的性能提出以下建议:1.考虑增加更多的训练样本,以减小模型的过拟合现象。
2.尝试调整超参数,如正则化参数C和核函数参数等,以提高模型的泛化能力。
3.可以尝试使用其他优化算法,如随机梯度下降法等,以加快模型的训练速度。
基于HOG+SVM的图像分类系统的设计与实现

基于HOG+SVM的图像分类系统的设计与实现姜经纬;程传蕊【摘要】Image classification has high practical value in the industrial, medical, reconnaissance, driving and other fields.We want to design an image classification system through the analysis of image classification technology, the idea of software engineering, HOG+SVM and OpenCV.After testing, the system interface is simple, with easy and stable operation, and you can accurately classify image, access to image information.%图像分类在工业、医疗、勘测、驾驶等领域都有较高的实用价值,通过分析图像分类技术,采用软件工程思想,基于HOG+SVM和OpenCV,设计实现一个图像分类系统. 经测试,本系统界面简洁,操作简单,运行稳定,可以准确地进行图像分类,获取图像信息.【期刊名称】《漯河职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(016)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】图像分类;HOG特征;SVM分类器【作者】姜经纬;程传蕊【作者单位】沈阳航空航天大学, 辽宁沈阳 110000;漯河职业技术学院, 河南漯河462000【正文语种】中文【中图分类】TP391.41随着互联网、电子技术、成像技术的快速发展,数字图像已成为一种重要的信息表达方式。
从日常生活中的图像广告、二维码到医学研究的显微图像,从卫星中的遥感图像到精密的指纹检测,人类无时无刻都在和图像打着交道。
支持向量机(SVM)2演示报告PPT

目录
Contents
1.线性SVM分类器原理 2.非线性SVM和核函数 3.SVM手动推导 4.SVM分类器上机演示 5.总结
大小
假设在一个二维线性可分的数据集中,我们要 找到一条线把两组数据分开。但哪条直线是最 佳的?也就是说哪条直线能够达到最好的分类 效果?
苹果
梨 颜色
PART 01
2 非线性SVM的引入
将数据从低维空间投影到高维空间,使其线性可分; 如果数据在原始输入空间不能线性可分,那么我们
可以应用映射函数φ(•),将数据从2D投影到3D(或 者一个高维)空间。在这个更高维的空间,我们可 能找到一条线性决策边界(在3D中是一个平面)来 拆分数据。 SVM 通过选择一个核函数,将低维非线性数据映射 到高维空间中。
1 理解SVM的工作原理
在训练初期,分类器只看到很少的数据点,它试着画出分隔两个类的最佳决策边界。 随着训练的进行,分类器会看到越来越多的数据样本,因此在每一步中不断更新决策 边界。
随着训练的进行,分类器可以看到越来越多的数据样本,因此越来越清楚地知道最优 决策边界应该在哪里。在这种场景下,如果决策边界的绘制方式是“–”样本位于决 策边界的左边,或者“+”样本位于决策边界的右边,那么就会出现一个误分类错误。
2 核函数
简单地说,核函数是计算两个向量在隐式 映射后空间中的内积的函数。核函数通过 先对特征向量做内积,然后用函数 K 进行 变换,这有利于避开直接在高维空间中计 算,大大简化问题求解。并且这等价于先 对向量做核映射然后再做内积。
在实际应用中,通常会根据问题和数据的 不同,选择不同的核函数。当没有更多先 验知识时,一般使用高斯核函数。
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SVM的常用多分类算法概述

SVM的常用多分类算法概述SVM是一种经典的机器学习算法,常用于二分类问题。
然而,通过一些技巧和扩展,SVM也可以用于解决多分类问题。
本文将概述一些常用的SVM多分类算法。
1. One-vs-One (OvO) 方法:OvO 是一种常见的SVM多分类方法。
它的思想是,对于每对类别,训练一个二分类SVM模型。
然后,通过投票或者计算置信度来选择最终的分类结果。
这种方法的优点是分类器之间的训练数据更少,计算速度较快。
然而,对于有大量类别的问题,训练时间可能会很长。
2. One-vs-Rest (OvR) 方法:OvR 是另一种常见的SVM多分类方法。
它的思想是,对于每个类别,训练一个二分类SVM模型,该模型将该类别作为正例,将其他类别作为负例。
然后,通过比较这些二分类模型的置信度来选择最终的分类结果。
这种方法的优点是训练速度较快,特别适用于具有大量类别的问题。
然而,分类器之间的训练数据不平衡可能会导致结果不准确。
4. Directed Acyclic Graph (DAG) 方法:DAG 是一种基于有向无环图的SVM多分类方法。
它的思想是,将多类别问题转化为多个二分类子问题,并通过有向无环图连接这些子问题。
然后,通过在整个图上使用动态规划来选择最优路径,该路径对应于最终的分类结果。
这种方法的优点是可以处理复杂的类别关系和类别不平衡问题。
然而,构建和优化DAG可能比较困难。
5. Kernel Trick 方法:Kernel Trick 是一种将低维特征空间映射到高维特征空间的技术。
在多分类问题中,可以使用Kernel Trick来扩展SVM模型。
通过引入多个核函数或组合多个模型,可以构建更复杂的决策边界来处理多类别问题。
这种方法的优点是可以灵活地处理不同类型的数据和问题。
然而,选择合适的核函数和模型组合可能需要一定的经验和调试。
总之,SVM可以通过多种方法来解决多分类问题。
选择适当的方法取决于数据的特点和问题的复杂性。
【python数据挖掘课程】二十七.基于SVM分类器的红酒数据分析一.SVM基础概念二.S。。。

【python数据挖掘课程】⼆⼗七.基于SVM分类器的红酒数据分析⼀.SVM基础概念⼆.S。
这是《Python数据挖掘课程》系列⽂章,前⾯很多⽂章都讲解了分类、聚类算法,这篇⽂章主要讲解SVM分类算法,同时讲解如何读取TXT ⽂件数据并进⾏数据分析及评价的过程。
⽂章⽐较基础,希望对你有所帮助,提供些思路,也是⾃⼰教学的内容。
推荐⼤家购买作者新书《Python⽹络数据爬取及分析从⼊门到精通(分析篇)》,如果⽂章中存在错误或不⾜之处,还请海涵。
⽬录:⼀.SVM基础概念⼆.SVM基本使⽤⽅法三.TXT红酒数据集预处理四.SVM分析红酒数据五.代码优化五年来写了314篇博客,12个专栏,是真的热爱分享,热爱CSDN这个平台,也想帮助更多的⼈,专栏包括Python、数据挖掘、⽹络爬⾍、图像处理、C#、Android等。
现在也当了两年⽼师,更是觉得有义务教好每⼀个学⽣,让贵州学⼦好好写点代码,学点技术,"师者,传到授业解惑也",提前祝⼤家新年快乐。
2019我们携⼿共进,为爱⽽⽣。
前⽂参考:⼀.SVM基础概念⽀持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)是常见的⼀种判别⽅法。
在机器学习领域,是⼀个有监督的学习模型,通常⽤来进⾏模式识别、分类以及回归分析。
该算法的最⼤特点是根据结构风险最⼩化准则,以最⼤化分类间隔构造最优分类超平⾯来提⾼学习机的泛化能⼒,较好地解决了⾮线性、⾼维数、局部极⼩点等问题。
由于作者数学推算能⼒不太好,同时SVM原理也⽐较复杂,所以SVM算法基础知识推荐⼤家阅读CSDN博客著名算法⼤神“JULY”的⽂章《⽀持向量机通俗导论(理解SVM的三层境界)》,这篇⽂章由浅⼊深的讲解了SVM算法,⽽本⼩节作者主要讲解SVM的⽤法。
SVM分类算法的核⼼思想是通过建⽴某种核函数,将数据在⾼维寻找⼀个满⾜分类要求的超平⾯,使训练集中的点距离分类⾯尽可能的远,即寻找⼀个分类⾯使得其两侧的空⽩区域最⼤。
svm分类器原理

1、数据分类算法基本原理数据分类是数据挖掘中的一个重要题目。
数据分类是指在已有分类的训练数据的基础上,根据某种原理,经过训练形成一个分类器;然后使用分类器判断没有分类的数据的类别。
注意,数据都是以向量形式出现的,如<0.4, 0.123, 0.323,…>。
支持向量机是一种基于分类边界的方法。
其基本原理是(以二维数据为例):如果训练数据分布在二维平面上的点,它们按照其分类聚集在不同的区域。
基于分类边界的分类算法的目标是,通过训练,找到这些分类之间的边界(直线的――称为线性划分,曲线的――称为非线性划分)。
对于多维数据(如N维),可以将它们视为N维空间中的点,而分类边界就是N维空间中的面,称为超面(超面比N维空间少一维)。
线性分类器使用超平面类型的边界,非线性分类器使用超曲面。
线性划分如下图:可以根据新的数据相对于分类边界的位置来判断其分类。
注意,我们一般首先讨论二分类问题,然后再拓展到多分类问题。
以下主要介绍二分类问题。
2、支持向量机分类的基本原理支持向量机是基于线性划分的。
但是可以想象,并非所有数据都可以线性划分。
如二维空间中的两个类别的点可能需要一条曲线来划分它们的边界。
支持向量机的原理是将低维空间中的点映射到高维空间中,使它们成为线性可分的。
再使用线性划分的原理来判断分类边界。
在高维空间中,它是一种线性划分,而在原有的数据空间中,它是一种非线性划分。
但是讨论支持向量机的算法时,并不是讨论如何定义低维到高维空间的映射算法(该算法隐含在其“核函数”中),而是从最优化问题(寻找某个目标的最优解)的角度来考虑的。
3、最优化问题我们解决一个问题时,如果将该问题表示为一个函数f(x),最优化问题就是求该函数的极小值。
通过高等数学知识可以知道,如果该函数连续可导,就可以通过求导,计算导数=0的点,来求出其极值。
但现实问题中,如果f(x)不是连续可导的,就不能用这种方法了。
最优化问题就是讨论这种情况。
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设计svm分类器的基本流程
Support Vector Machine (SVM) is a popular supervised machine learning algorithm used for classification tasks. Here is a basic workflow for designing an SVM classifier:
Data Preprocessing:
Data Collection: Gather and collect the dataset containing labeled examples for training the SVM classifier.
Data Cleaning: Handle missing values, remove duplicates, and preprocess the data for further analysis.
Feature Selection/Extraction: Select relevant features or extract meaningful features from the data that can help in classification.
Splitting the Data:
Training and Testing Sets: Split the dataset into training and testing sets. The training set is used to train the SVM model, and the testing set is used to evaluate its performance.
Feature Scaling:
Standardization or Normalization: Scale the features to ensure that each feature contributes equally to the model fitting process.
Training the SVM Model:
Selecting the Kernel: Choose an appropriate kernel function (linear, polynomial, radial basis function, etc.) based on the data.
Training: Train the SVM model on the training data to find the optimal hyperplane that best separates the classes.
Model Evaluation:
Predictions: Use the trained model to make predictions on the test data.
Evaluation Metrics: Calculate evaluation metrics such as accuracy, precision, recall, F1-score, and confusion matrix to assess the model's performance.
Hyperparameter Tuning:
Grid Search or Cross-Validation: Fine-tune the model by optimizing hyperparameters such as regularization parameter (C) and kernel parameters using
techniques like grid search or cross-validation.
Model Deployment:
Save the Model: Once the model is trained and evaluated, save it for future use.
Deployment: Deploy the SVM model in real-life applications to make predictions on new, unseen data.
Monitoring and Maintenance:
Regular Monitoring: Monitor the model's performance over time and retrain it if necessary to maintain its accuracy.
By following this basic workflow, you can design, train, evaluate, and deploy an SVM classifier for your classification tasks effectively.
设计支持向量机(SVM)分类器的基本流程
支持向量机(SVM)是一种常用的监督学习算法,用于分类任务。
以下是设计支持向量机分类器的基本流程:
数据预处理:
数据收集:收集包含已标记示例的数据集,用于训练SVM分类器。
数据清洗:处理缺失值,去除重复项,并对数据进行预处理以进一步分析。
特征选择/提取:选择相关特征或从数据中提取有意义的特征,有助于分类。
数据拆分:
训练集和测试集:将数据集拆分为训练集和测试集。
训练集用于训练SVM模型,测试集用于评估其性能。
特征缩放:
标准化或归一化:缩放特征,以确保每个特征对模型拟合过程的贡献相等。
训练SVM模型:
选择核函数:根据数据选择适当的核函数(线性、多项式、径向基函数等)。
训练:在训练数据上训练SVM模型,找到最佳分离类别的超平面。
模型评估:
预测:使用训练好的模型在测试数据上进行预测。
评估指标:计算评估指标,例如准确率、精确率、召回率、F1分数和混淆矩阵,评估模型的性能。
超参数调优:
网格搜索或交叉验证:通过优化超参数(如正则化参数C和核参数)来微调模型,使用网格搜索或交叉验证等技术。
模型部署:
保存模型:一旦模型训练和评估完成,保存模型以备将来使用。
部署:在实际应用中部署SVM模型,对新的、未见过的数据进行预测。
监控和维护:
定期监控:随着时间的推移监控模型的性能,并在必要时重新训练以保持准确性。
通过遵循这个基本流程,您可以有效地为分类任务设计、训练、评估和部署SVM 分类器。