一种改进的PSO-Means聚类优化算法

针对粒子群优化算法在线性不可分情况下不能找到合适的聚类初始质心和正确的聚类个数的缺点,提出引入核方法,对基于粒子群算法的K均值聚类(PSO-Means)算法进行改进。利用核方法把数据映射到高维空间,在高维空间中使用粒子群算法找出所应聚的类,最后利用核空间中的聚类算法对数据进行聚类。通过实验,验证了该算法在线性不可分的情况下可以较好的运行,在很大程度上提高了聚类的效果。     

一种基于关联规则的核粒度支持向量机

提出一种基于关联规则的核粒度支持向量机(association rules based kernel granular SVM,AR-KGSVM)学习算法.AR-KGSVM首先将输入空间中的样本用核函数映射到高维特征空间,然后在核特征空间挖掘基于距离度量的关联规则以划分粒.算法的粒划分和数据训练都是在高维核空间中进行,避免了一般的粒度支持向量(granular SVM,GSVM)在低维空间作粒划分而在高维空间中训练,使数据分布不一致而导致泛化能力不高的问题.在标准数据集上的实验结果表明AR-KGSVM的泛化能力优于传统的SVM和GSVM方法.     

FLDA的核化过程

核方法是近年发展起来的一种新的机器学习方法,它可在高维(特征)空间中用线性的方法有效地解决低维(输入)空间中线性不可分问题.采用核方法,在Mika提出的核Fisher判别基础上,给出Fisher判别分析从输入空间变换到特征空间的数学过程(核化过程),并对特征空间中投影向量可由训练样本线性表示问题予以证明.     

基于丰度约束核非负矩阵分解的高光谱图像非线性解混

本文提出一种基于丰度约束核非负矩阵分解的高光谱图像非线性解混方法.通过该方法将原始高光谱图像数据映射到高维特征空间中,使非线性数据在高维空间中变得线性可分.然后,在高维特征空间中,通过线性的非负矩阵分解进行无监督的高光谱解混.同时依据地物分布的空间特性,在丰度上添加稀疏和平滑约束.模拟和真实高光谱图像数据的实验结果表明,与其他解混方法相比,该方法考虑了地物的空间分布特性,提高了在不同的非线性混合场景下的高光谱解混精度.     

一种改进的稀疏子空间聚类算法

在现有的稀疏子空间聚类算法基础上提出了一个改进的稀疏子空间聚类算法。首先,利用高维数据可以通过同一子空间的低维数据稀疏地表示这一理论,建立一个稀疏最优化模型,获得稀疏矩阵。然后把稀疏矩阵应用到一个正则化谱聚类算法中,从而有效地把数据聚类到子空间中。最后,该算法应用到一个视频序列中,对每个视频帧里的运动物体进行识别,并与现有的子空间聚类算法相比较。实验结果表明,该算法能够有效地识别运动物体,具有良好的实时性和有效性。     

基于多标签核判别分析的人脸身份与性别识别方法

为解决多标签线性判别分析(MLDA)方法在非线性维数约简方面的局限性,提出了一种多标签核判别分析(MKDA)方法,并将其用于人脸的身份与性别识别中.该方法的基本思想是通过非线性映射将训练样本从输入空间映射到高维核特征空间中,并在该特征空间中进行基于MLDA的数据降维.在身份和性别识别中,首先采用MKDA方法对人脸图像特征向量进行降维,获取判别特征矢量集;其次,为每幅人脸图像赋予一个表征身份和性别的多标签类别矢量;最后,采用减秩回归模型(RRR)描述判别特征矢量与多标签类别矢量之间的回归关系,并利用该模型进行未知人脸的身份和性别识别.AR人脸数据库上的实验结果表明:在人脸身份和性别识别中,MKDA方法的识别率高于传统核判别分析(KDA)方法.     

正则线性判别分析和最大散度判别分析的算法比较

我们给出了识别率偏差波动的计算公式,同时利用不同的参数在UCI的三个数据集上比较了正则线性判别分析和最大散度距离判别分析方法的识别性能。实验结果表明,在适当的参数下,正则线性判别分析的识别性能优于最大散度距离判别分析。另外,对于K近邻分类器中不同的K值,最大散度距离判别分析的识别率偏差波动要比正则线性判别分析的波动小。因此,在处理识别任务的实际应用中,对于一个稳定的识别方法,应该考虑识别率偏差波动。     

基于PCA_LDA和协同表示分类的人脸识别算法

人脸识别是近年来模式识别领域的热门课题,其中特征提取和分类器选择是人脸识别的关键步骤。主成分分析和线性判别分析是特征提取的主要方法之一,但主成分分析忽略了数据的类别信息,线性判别分析类内散度矩阵奇异,导致投影矩阵无法直接得出。为解决以上问题,本文提出基于PCA_LDA和协同表示人脸识别算法,该算法结合主成分分析和线性判别分析,将人脸的特征信息压缩到一个更小的子空间内,再采用协同表示分类算法对测试图像进行识别。在ORL人脸库、FERET人脸库和YALE人脸库上的大量实验证实,本文算法能精确地提取到高维图像信息的主要特征,在保留特征信息的同时,大大减小了计算的复杂度。而且相比其它几种典型算法,本文算法具有更高的识别率和更健壮的抗干扰性能。     

基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法

针对运用半监督仿射传播聚类算法处理高维数据时聚类精度低和计算量大的问题,提出一种基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法.该算法首先通过LLE算法将高维输入数据集映射到低维空间得到低维数据集,计算低维数据集的相似度矩阵,再用半监督算法调整相似度矩阵,最后用仿射传播聚类算法对低维数据进行聚类分析.仿真结果表明,本文提出的算法与半监督仿射传播聚类算法相比,在处理高维数据时聚类效果更好,精度更高,迭代次数更少.     

基于小样本条件下线性判别分析图像增强算法研究

摘要：针对以往降维处理方法在小样本条件下受到矩阵奇异化的限制,从而无法进行有效的奇异值分解以及逆变换的缺陷,提出了一种自动对变换矩阵添加扰动量,从而保证奇异值分解和逆变换顺利进行的算法。首先,定义了线性变换矩阵的构成模式,利用线性投影变换将样本点投影到null空间和幅度空间,然后在压缩后的幅度空间对变换矩阵自动添加扰动量,然后在此基础上进行奇异值分解和逆变换,从而计算得到最终的从高维空间到低维空间的线性变换矩阵。本方法无需认为设定扰动量,能自动实现投影变换的计算。能广泛使用在高维特征空间的降维处理,尤其是少样本条件下的高维特征空间降维处理中。     

基于概率线性判别分析的可扩展似然公式化人脸识别

针对概率线性判别分析(PLDA)方法在训练及似然计算过程中矩阵大小随着标志类采样数量呈平方增长的问题,提出了一种基于概率线性判别分析的可扩展似然公式化方法。首先通过简单变换变量对角化PLDA模型;然后,利用贝叶斯准则和最大期望算法估算潜在变量一阶矩、二阶矩,从而对变换后的PLDA模型进行可扩展训练;最后,通过结合Woodbury矩阵特征存储模型信息,从而将大矩阵转换成低维向量或标量。在FLW及Multi-PIE两大通用人脸数据库上的实验验证了所提方法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其它几种较为先进的同类人脸识别方法,所提方法不仅取得了更高的识别率、更低的半错误率,还大大地降低了训练、似然计算复杂度。     

基于三维局部二值模式和核判别分析的三维人脸识别

二维照片的人脸识别对光照、姿态和化妆等因素很敏感,故提出了一种将三维局部二值模式（3DLBP）和核判别分析（KDA）相结合的三维人脸识别方法．采用3DLBP描述人脸深度图像的特征,高斯核函数KDA作为分类器,使用Chi平方统计改进高斯核函数、采用FRGCv2．0中2003春季采集的三维人脸库进行实验．实验结果表明,该方法在每人2个训练样本时,识别率为91．8％,而PCA和3DLBP的识别率分别为60．4％和78．3％;当每人的训练样本数增至6个时,识别率为98．4％,而PCA和3DLBP的识别率分别为87．8％和96．3％。     

基于核Fisher判别的复杂储层岩性识别研究

复杂储层中多种岩性均可作为储层,不同岩性的物性特征差异较大,分岩性解释复杂储层物性是求准物性较为有效的一种方法,但是不同岩性的测井特征相近,常规线性分类方法识别效果不理想,因为复杂储层的岩石识别中非线性分类特征占较大比例。针对这一问题,本文将Fisher判别分析(FDA)做核推广,形成核Fisher判别分析(KFDA),进一步利用Fisher判别中未提取的非线性信息,通过升维获得更多的非线性分类特征,然后再通过降维来提取利于岩性分类的特征。文章通过实验对核Fisher在数据预处理、关键参数的选取等方面进行了详细介绍,并将核Fisher方法与其它分类方法进行比较,验证了核Fisher方法的岩性识别能力,而对于不同岩性间的差异相似关系,造成岩性识别精度低的情况,提出了分级核Fisher判别分析的思路,研究证明利用分级核Fisher判别分析的思路可进一步提高岩性的识别精度。     

基于模糊核判别分析的基因表达数据分析方法

针对基因表达数据空间分布的特性,提出了一种基于模糊核判别分析的基因表达数据分析方法.方法综合了模糊数学以及核判别分析方法的优点,提高了对基因表达数据分类识别的准确性.以多发性骨髓瘤的基因表达数据为例进行了实验,从实验结果可以看出,采用模糊核判别分析方法可以得到最佳的识别效果.     

核PCA支持向量机算法研究

在核函数基础上,提出了一种融合支持向量机和核主元分析的核PCA支持向量机综合集成分类方法,给出了算法实现步骤。仿真实验表明了该算法具有很好的分类性能,特别适合于消除噪声情形的模式识别问题。     

基于改进R-LDA的ANN在人脸识别中的研究

面部识别(FR)系统可以自动识别或校验从数码相机或图像生成设备中获得的人脸图像。为了做到这点,要从所获图像中提取面部特征,并与人脸数据库中的数据进行比对。目前,几乎所有的FR都面临与面部视角相关的障碍,包括光照不足和低分辨率,这些问题使其识别率大为降低。提出了一种经过全新衡量的标准化参数,它基于FR系统,能够提高在某些环境约束下的识别率。该方法基于常见的正规线性判别分析(R-LDA),并且包含了具有突出分类能力的可以提高人脸识别率的人工神经网络(ANN)。改进的R-LDA算法解决了在所有FR中出现的小样本容量(SSS)问题,同时,ANN对于检测人脸的正面图像很有用处。在ORL及FERET人脸数据库上进行了实验,结果表明,与其它的常用方法相比较,取得了更好的识别效果。     

一种基于核最大间距准则改进的特征提取方法

针对非线性特征提取问题,基于核最大间距准则(KMMC),提出一种新的特征提取方法,即一组具有统计不相关性的最优核鉴别矢量集的简单计算方法.与原KMMC特征提取方法相比,新的特征提取方法消除了最优核鉴别矢量间的统计相关性,提高了特征提取的有效性.通过在ORL人脸库和YALE人脸库上进行试验,结果表明提出的特征提取方法在有效性方面整体上好于原KMMC特征提取方法和常用的核主成分分析(KPCA)法.     

利用相似度分割特征集的混合核构造方法

核函数作为样本相似性的衡量尺度是影响支持向量机分类效果的重要因素。为了使相似性衡量尺度与样本特征的分布特点相适应,提出利用相似度分割特征集的混合核函数构造方法。通过研究每维特征在不同相似性函数下的区分能力,将特征集分割成相应的特征子集,并根据特征子集在分类中的重要性程度,对相应的样本相似度矩阵进行线性加权,得到最终的分类结果。实验结果表明,文中提出的混合核可以同时具有多种不同特性核函数的优点,改善了支持向量机分类器性能。     

一种并行核径向基神经网络预测模型

径向基神经网络经常用于回归预测，但是高维的核函数矩阵运算需要花费巨大计算资源．为了缩短计算时间，设计了并行算法用于计算径向基网络核函数矩阵，并将它用于转炉提钒预测模型，在以MPI构建的工作站机群上执行该算法，利用实际数据验证了该算法的加速性和准确性．     

基于特征加权与核主成分分析的掌纹识别

针对掌纹采集受外界因素和噪声的影响较大, 传统方法掌纹识别率低、 鲁棒性差等问题, 提出一种基于特征加权与核主成分分析的掌纹识别算法. 首先采用Curvelet变换对掌纹图像进行分解, 得到不同尺度和角度的轮廓系数, 并对Curvelet系数进行加权融合操作; 然后通过核主成分分析对掌纹特征进行降维处理, 实现特征提取; 最后采用相关向量机实现掌纹匹配, 并采用PolyU掌纹图像对算法的性能进行测试. 结果表明, 与其他掌纹识别算法相比, 该算法取得的掌纹识别率更高, 且掌纹匹配的时间最短, 可以满足掌纹实时识别要求.