基于小波的支持向量机算法研究

基于小波对偶框架和支持向量核函数的条件,提出了一种支持向量小波核函数.该核函数利用小波的多尺度插值特性和稀疏变化特性,不仅提高了模型的精度和迭代的收敛速度,而且还适用于信号的局部分析、信噪分离和突变信号的检测,从而在提高支持向量机(SVM)泛化能力的同时,提高了辨识效果和减少了计算量.基于该核函数和正则化理论提出的最小二乘小波支持向量机用于非线性系统辨识,对SINC函数的逼近,该小波核得到的均方根误差不足高斯径向基核的1/12,对logistic混沌序列预测的均方根误差不超过8×10-6,同时实验表明,预测的长度对预测均方根误差没有显著影响,这表明小波核SVM具有更好的泛化能力.     

基于SVM短时交通流量预测

交通流量预测是智能交通系统中非常重要的研究领域,传统的预测方法在交通流量预测中有着非常广泛的应用.但是,在短时交通流量预测中,由于其影响因素错综复杂,传统的预测方法对于短时交通流量不能很好地进行预测.随着机器学习和数据挖掘各种理论的不断提出及完善,机器学习和数据挖掘与交通流量预测的结合是智能交通系统未来发展的一个重要方向.本文利用SVM (support vector machine)构建了短时交通流量预测模型,并利用遗传算法(genetic algorithm)对SVM的惩罚参数C和核参数σ进行优化,同时比较SVM中不同核函数,包括多项式核函数(polynomial kernel)和径向基核函数(RBF kernel)的预测效果.径向基SVM (RBF SVM)训练时间要比多项式SVM (polynomial SVM)短,预测准确率和精度也要比多项式SVM要好.从仿真结果上看,SVM非常适合应用于短时交通流量预测,能够取得很好的预测效果与精度.     

偏置判别SVM预测microRNA靶基因

针对靶基因样本数据不平衡导致阳性样本预测准确率较低的问题,提出基于SVM的靶基因预测算法,即偏置判别SVM。算法选取高质量的数据集和最优特征集作为输入,在经验特征空间中以偏置判别分析准则为核优化目标函数,使用核保角变换的方法逐步优化核矩阵,用最优核矩阵构造偏置判别SVM,以解决靶基因数据不平衡对预测造成的影响。对比实验分析表明,提出的偏置判别SVM算法具有更高的特异度、敏感度和预测精度。同时,偏置判别SVM具有更强的泛化能力,鲁棒性更好。     

一种基于环形分布的SVM核选择方法

核选择是支撑向量机(Support Vector Machine,SVM)研究中的核心问题之一.文章提出了一种基于数据分布特征的SVM核函数选择方法.分析了几种常用核函数的性能,提出了判断数据呈环形分布的方法,探讨了SVM核函数及其参数选择与数据分布的相关性.数值实验说明了该方法的可行性与有效性.     

一种基于数据分布的SVM核选择方法

针对目前支撑向量机(SVM)核函数的选择没有统一规则的现状,提出一种结合数据分布特征进行SVM核选择的方法.首先,采用多维尺度(MDS)分析方法对高维数据集合理降维,提出判断数据集是否呈圆球分布的算法;然后,在得到数据集分布特征的基础上进行SVM核选择,以达到结合数据分布特征合理选择SVM核函数的目的.实验结果表明:呈圆球分布的数据集采用球面坐标核进行分类,识别率达到100%,训练时间最短,优于采用高斯核SVM及多项式核SVM的分类效果.     

一种改良的蛋白质复合物识别方法

高通量的方法产生了大量蛋白质相互作用数据.然而研究表明,对于已过滤的双杂交酵母数据集,假阳性相互作用的比例达到50%左右.这些假阳性这对于进一步的PPI网络研究带来了负面影响.因此,消除假阳性或者降低假阳性带来的负面影响变得非常重要.根据蛋白质相互作用网络的拓扑特性,每一组相互作用被赋予一个存在概率,概率值表示相互作用的可靠程度,概率值为0的相互作用被标识为假阳性予以消除.提出了一种改良的蛋白质复合物识别方法,该方法基于核-附件的思想,识别的复合物具有更强的生物统计特性.改良的新方法及其他经典的识别方法在酵母数据集上得到运行,实验结果表明,改良的方法性能优于现有的经典方法.     

一种基于支持向量机的PCA分析方法

提出一种更简洁的用于主要成分分析 (PCA)及其非线性分析的公式 .给出一个含有规则化项的原始权空间的约束最大优化问题 ,应用核技巧来解决其对偶问题 .该公式同最小二乘支持向量机 (LS SVM )分类器相似 .遵循常规的SVM方法 ,将输入空间的数据映射到高维特征空间 ,然后使用核技巧 ,利用主对偶约束最大优化来解释线性和非线性PCA分析问题 .其优点在于对偶问题适用于高维输入空间 ,而原始问题在N很大时能被更好地解决 .     

基于组合核函数SVM的说话人识别方法

 鉴于应用支持向量机进行说话人识别过度依赖于选择核函数的问题,提出一种基于组合核函数支持向量机(SVM)的说话人识别方法.对多项式核函数、径向基核函数进行线性加权,构建既具有全局核函数优点又具有局部核函数优点的组合核函数,并通过多重网格搜索调节权重系数使组合核函数适用于当前数据分布,确定组合核函数SVM 的最优参数,实现对说话人的有效识别.对TIMIT 数据集和含噪声数据集的仿真实验显示,基于组合核函数SVM 的说话人识别性能明显优于单一的多项式核函数、径向基核函数和线性核函数.     

一种基于混合核函数SVM的人脸识别方法

SVM是人脸识别中最常使用的一种机器学习领域算法,它通过距离概念得到对数据分布的结构化描述,降低了对数据规模的要求,适合处理人脸图像这种小样本训练集的分类问题。其中SVM的核函数的选择对分类精度影响很大,全局核函数的预测函数对输出进行正确预测的能力较高,而局部核函数具有较强的学习能力,兼顾两者特点,使用结合RBF核和Sigmoid核的混合核来设计SVM分类器进行识别。针对ORL库进行PCA特征提取,然后使用基于混合核的SVM分类器进行识别分类。实验结果表明,在识别率上,基于该混合核函数的SVM分类器比基于普通核函数SVM分类器要更占优势。     

极坐标核在样本分类问题中的应用研究

核函数选择是支撑向量机(Support Vector Machine,SVM)研究的热点和难点.针对目前SVM核函数的选择没有统一规则的现状,探讨极坐标核在样本分类问题中的应用,提出一种结合样本分布特征进行SVM核选择的方法.首先分析极坐标核的映射原理,采用主成分分析方法(Principle Component Analysis,PCA)对高维数据集合理降维,在得到样本集分布特征的基础上进行SVM核选择,在Matlab环境中,采用四组数据集进行分类实验,验证结合样本分布特征选择SVM核函数的分类效果.实验结果表明,呈类圆形分布的样本集采用极坐标核进行分类,识别率达到100%,训练时间最短,优于采用高斯核SVM的分类效果.该方法提高了SVM的泛化能力,方案具有可行性和有效性.     

基于改进伪氨基酸组成的蛋白质相互作用预测

提出了一种新的基于改进的伪氨基酸组成特征模型与随机森林的蛋白质相互作用预测方法。首先利用基于Geary自相关函数的伪氨基酸组成特征模型,对与蛋白质相互作用相关的氨基酸属性进行评价,然后根据评价结果选择相关的属性整合到基于Minkowski距离的伪氨基酸特征模型中,并使用随机森林作为分类器进行学习和预测,实验结果表明该方法相对于传统方法提高了正确率。
     

基于支持向量机的图像分类

介绍了支持向量机(SVM)的基本原理,并将它应用于图像分类.提取多种视觉特征作为SVM的输入向量,比较单一视觉特征和综合视觉特征作为SVM输入向量时的分类性能.还比较了多项式核和高斯径向基核的分类效果.实验结果表明,混合特征明显优于单一视觉特征,高斯径向基核优于多项式核.     

一种基于核学习的非均衡数据分类算法

提出一种基于核学习的采样算法来处理支持向量机(support vector machine,SVM)在非平衡数据集上的分类问题,其核心思想是首先在核空间中对少数类样本进行上采样,然后通过输入空间和核空间的距离关系寻找所合成样本在输入空间的原像,最后再采用SVM对其进行训练,从而有效克服在不同空间处理训练样本所带来的数据不一致问题.另一方面,该算法在增加少数类样本数量,减小数据失衡程度的同时有效拓展了少数类样本所形成的凸壳,从而能够更为有效纠正最优分类超平面偏移问题,使获得的结果分类器具有更好的泛化性能,实验结果证明了该算法的高效性.     

支持向量机的研究

支持向量机可以引入特征变换将原空间的非线性问题转化为新空间的线性问题。本文在论述支持向量机模型创建的基础上,着重对核函数的选取及参数的确定进行了研究,通过实验数据表明,文中创建的组合核函数,在人体下肢动作模式识别中,有较高的识别率。     

基于核主成分分析和支持向量机的飞机舱音信号识别

为了提高飞机事故原因的调查准确性与实时性,提出了一种基于核主成分分析和支持向量机的舱音背景声识别方法.首先提取和分析了飞机驾驶舱话音记录器中所记录背景声信号的特征参数,然后分别以多项式核函数、sigmoid核函数和高斯核函数3种核函数作为内积,对3种核函数的降维特性进行了对比分析,最后将核方法与支持向量机结合,实现对舱音背景声的分类识别.实验结果表明:通过基于不同核函数的主成分分析方法与支持向量机的结合比较,确定以高斯核函数为内积的SVM分类方法具有较好的分类效果.     

基于序列剖面和可及表面积的蛋白质相互作用位点的预测

蛋白质相互作用位点的预测对于突变设计和蛋白质相互作用网络的重构都是至关重要的.由于实验确定的蛋白质复合物和蛋白质配体复合物的结构依然相当少,预测蛋白质相互作用位点的计算方法就显得十分重要.该文提出了一种以支持向量机为分类器,以邻近残基的序列剖面和可及表面积为输入数据来预测蛋白质相互作用位点的方法.计算结果显示,界面残基和非界面残基被识别的准确率为75.12%,假阳性率为28.04%.与输入数据仅有序列剖面的方法相比,界面残基和非界面残基被识别的准确率提高了4.34%,假阳性率降低了4.63%.     

Unsupervised Nonlinear Adaptive Manifold Learning for Global and Local Information

In this paper, we propose an Unsupervised Nonlinear Adaptive Manifold Learning method(UNAML) that considers both global and local information. In this approach, we apply unlabeled training samples to study nonlinear manifold features, while considering global pairwise distances and maintaining local topology structure. Our method aims at minimizing global pairwise data distance errors as well as local structural errors. In order to enable our UNAML to be more efficient and to extract manifold features from the external source of new data, we add a feature approximate error that can be used to learn a linear extractor. Also, we add a feature approximate error that can be used to learn a linear extractor. In addition, we use a method of adaptive neighbor selection to calculate local structural errors. This paper uses the kernel matrix method to optimize the original algorithm. Our algorithm proves to be more effective when compared with the experimental results of other feature extraction methods on real face-data sets and object data sets.     

基于核主成分KPCA的LS-SVM的算法分析

主成分分析（PCA）是一种重要的特征抽取方法,而核主成分分析（KPCA）是在此基础上结合核函数提出来的主成分分析法,在多维回归分析中具有重要的作用。最小二乘支持向量机（LS-SVM）是SVM的一种改进算法,将KPCA与LS-SVM结合起来建模,并试验说明较之单独用最小二乘支持向量机（LS-SVM）建模方法具有更良好的推广性。     

基于混沌人工蜂群算法优化的SVM 齿轮故障诊断

为克服支持向量机中模型参数的随意选择对分类性能造成的不利影响, 提出了基于混沌人工蜂群算法的支持向量机(CABC鄄SVM: Chaotic Artificial Bee Colony algorithm of Support Vector Machine)参数优化方法。该方法采用Logistic 混沌映射初始化种群和锦标赛选择策略, 对支持向量机的惩罚因子和核函数参数进行优化时以分类准确率作为适应度函数。通过UCI 标准数据集实验证明, CABC 具有较强的局部和全局搜索能力, 其优化的支持向量机可在很大程度上克服局部极值点, 从而获取更高的分类准确率, 并有效缩短了搜索时间。将该方法应用于实际齿轮故障诊断中, 采用小波相对能量作为特征输入支持向量机, 分类准确率达到99. 4%, 验证了该方法的可行性和有效性。