基于全局距离的自适应LLE方法研究及其应用

人体行为识别是人工智能与模式识别领域一个重要的研究方向,具有极广泛的应用前景.近年来应用局部线性嵌入的流行学习方法 LLE进行人体行为识别成为研究热点.但是传统LLE要求采集密集样本点,且要求样本点分布平滑均匀,而人体运动样本数据往往分布稀疏,无法满足LLE对样本点的要求.本文提出的基于全局距离的自适应LLE采用具有全局因子的距离计算方法确定近邻,缩短分布稀疏的样本点的相对距离,使样本点变得紧凑.同时加入全局因子可以使分布距离差异较大,分布不均匀的样本点重新布局,整体变得平滑均匀,有效克服了传统LLE的缺点.另外,该方法改进了传统LLE确定嵌入维度的过程.通过计算输入空间样本欧氏距离与嵌入空间样本欧氏距离的残差来评估嵌入维度,自适应确定人体动作流形的本质维度.改进后的方法应用于光学动作捕捉数据实现人体行为识别,比传统LLE提高了计算性能,并获得了更高的人体行为识别率.     

融合邻域分布LLE算法轴承故障信号检测

针对降维算法局部线性嵌入算法LLE(Local Linear Embedding)未能充分保留高维数据中邻域之间的结构的问题,提出了一种新的融合邻域分布属性的局部线性嵌入算法。该算法通过计算每个样本数据的邻域分布以及KL(Kullback-Leibler)散度度量不同邻域点与其中心样本各自的近邻分布差异,并利用其差值优化重构的权重系数,从而获得更精确的低维电机数据。通过可视化、 Fisher测量和识别精度3个评价结果验证了该算法挖掘电机轴承检测数据高维结构的有效性。     

基于LLE的彩色图象人脸检测

分析了人脸与非人脸之间的本质区别,提出了运用局部线形嵌入(LLE)的非线性降维方法,解决非线性结构的高维数据(图象)低维表示的问题,实现了高维输入数据点映射到一个全局低维坐标系,同时保留了邻接点之间的空间关系(即高维空间的几何结构).此算法不仅能够有效地发现数据的非线性结构,同时还具有平移、旋转不变性.运用LLE算法对图象进行降维,再对降维后的数据运用支持向量机(SVM)分类器进行人脸和非人脸的分类.实验结果表明,该人脸检测方法测率较高,并且不受姿态、表情和光照的影响.     

几种维数约简方法在人脸识别中的比较研究

流行学习是一种分类问题的有效解决方法.采用人脸数据库作为样本集,对主要几种线性算法和LLE算法进行实验分析,尝试引入一种监督LLE算法,在针对人脸数据库的实验中发现该算法在提取非线性特征中有较好的效果.     

基于改进的LLE和FSVM方法在人脸识别中的应用

针对人脸识别问题,提出了一种新的算法。该算法首先用gabor小波对人脸图像进行特征提取。然后采用LLE算法进行降维。最后用FSVM和三叉决策树相结合设计识别分类器进行人脸识别。在降维的过程中,针对高维空间相似性度量函数和自适应参数选取方法上,对LLE算法进行了改进。在ORL人脸数据库的仿真结果表明,该算法能有效提高人脸识别性能,具有较高识别率。     

基于LLE和SVM的人像识别方法

在人像识别方面,传统的特征提取方法大都是线性的,不能很好地保持样本的拓扑结构.支持向量机能提高学习的泛化能力,防止过学习,是一种很好的分类器.为此,提出一种增强的LLE(Locally Linear Em-bedding)和SVM(SuppoR Vector Machine)结合的人像识别方法,采用PCA(Principal Component Analysis)与眦相结合算法,对光照归一化处理过的人脸图像进行特征提取,利用SVM的分类机制对人脸图像样本集进行训练和识别.在ORL(Olivetti Research laboratory)人脸数据库上实验表明,该算法稳健、快速,识别率达到了90%以上.     

一种新的彩色图像降维方法

基于内容的图像检索(CBIR)是图像检索的重要分支，而基于颜色的特征提取是CBIR的常用方法之一．如果对图像颜色的特征数提取过多、维数过大，则不利于对图像的快速匹配．本文将图像的色彩直方图作为输入向量，然后采用局部线性映射(LLE)算法对原始数据进行降维，并分别在4种色彩空间下对降维后的彩色图像进行分类．实验证明，在处理非线性数据降维时，LLE较主成分分析(PCA)具有明显的优势．     

LLE与ISOMAP降维的对比研究

局部线性嵌套和等距流形映射是两个基本的非线性降维方式,各自的优点和不足在人脸识别上值得做出深入的对比研究。因此对比测试这两种降维方式在不同参数下的执行效率,分析和总结这两种降维方式的适用特点和范围,选择局部线性嵌套和主成分分析,通过应用于人脸识别中,并总结人脸识别的识别率。     

局部敏感的半监督数据降维方法

在许多机器学习的任务中,人们常常使用有标签的数据,但是现实中无标签的数据是大量存在的.提出一种基于半监督学习理论的数据降维方法,为能够发现局部的流形结构,算法寻找一个能够最小化类内距离,同时最大化类间距离的投影,同时在最优化过程中借助无标签数据作为调节因子.多个数据库上测试的结果验证了算法的有效性.图2,参13.     

一种面向分类的核局部线性嵌入算法

局部线性嵌入算法(LLE)已被广泛运用于模式分类,但它存在两个缺点。首先LLE是一种无监督学习方法,没有很好地利用类别信息;其次,LLE算法假设数据在局部上的分布是线性的,如数据非线性分布则效果有限。对此,提出了一种解决分类问题的核局部线性嵌入算法。利用KLLE算法的思想寻找样本的内在流形分布,并通过重构误差来判定该样本的类别。所提方法考虑了样本的类别信息,也适合于处理局部非线性分布的数据。在Yale人脸库的实验结果验证了其有效性。     

基于改进的带监督流形学习算法的通信电台识别

设计了一种电台主域积分双谱（PIB）特征参数提取方法,利用双谱特征的对称性,简化计算,提高计算效率。针对PIB特征参数冗余仍然较大,导致分类器复杂、识别效率低的问题,提出了一种改进的带监督局部线性嵌入（LLE）流形学习方法,利用电台数据类别信息的监督距离改进LLE算法中的邻域点搜索方法,并用于PIB参数的降维。将上述方法用于电台个体识别,采用概率神经网络作为识别分类器,对同型号同工作参数的10部电台进行个体识别实验。实验结果验证了上述方法的有效性,在接收信号信噪比为20 dB时电台的正确识别率超过90%。     

小世界邻域优化的局部线性嵌入算法

通过分析稀疏数据或噪声数据,导出局部线性嵌入(LLE)算法出现失效的原因,由此提出了一种基于小世界邻域优化的局部线性嵌入(SLLE)算法.将复杂网络算法引入到流形学习中,利用小世界算法对LLE算法进行数据优化,并以最短路径和局部集群系数作为局部优化参数,解决了数据点不规则时以欧氏空间作为邻域判别标准在构建局部超平面造成嵌入结果扭曲的难题.通过3组标准测试数据集合比较了SLLE、LLE算法,结果表明SLLE算法的计算效果、鲁棒性、非理想数据的降维结果均优于LLE算法,且计算正确率至少提高10%.     

酿酒葡萄和葡萄酒成分间的典型性相关分析

根据酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标,按“逐步降维,保留信息”的思想建立模型,把原来多个变量划为几个综合指标,并对这些综合指标进行研究,以简化问题的求解过程;因酿酒葡萄和葡萄酒质量间的内在联系及变化规律具有随机性、理化指标信息过大,先进行变量替换,分别选取15个、8个综合变量替代原变量,再对酝酿葡萄与酝酿葡萄酒主成分分析,最后进行典型相关分析.     

视频人脸识别中基于聚类中心LLE的特征相似性融合方法

针对大部分现有视频人脸识别方法通常仅利用代表性范例或图像集而较少研究有效融合的问题,提出了一种基于聚类中心特征相似性融合方法。首先,使用局部线性嵌入从原始数据空间学习低维嵌入,并利用STHAC算法将投影划分为LLE特征空间聚类;然后,从基于局部外观的聚类中得到特征相似性,在贝叶斯最大后验概率分类框架中对范例点和聚类子空间进行相关相似性匹配;最后,借助于范例重要性概率完成人脸的识别。在视频人脸数据集CMU Mobo、Honda/UCSD和ChokePoint上的实验验证了所提方法的有效性,实验结果表明,相比几种传统的方法,所提方法取得了较高的识别精度和较低的计算复杂度。     

改进的D-t-SNE滚动轴承故障数据集降维方法

针对传统降维方法难以保持数据集的局部与全局几何结构特征问题,选择测地距离作为度量指标,提出改进t-SNE的故障数据集降维方法D-t-SNE.首先提取消噪振动信号的多域高维故障数据集,在对其进行归一化处理之后,利用GD指标改进后的D-t-SNE算法对高维故障数据集进行降维运算,去除冗余信息,然后通过不同的分类器对低维特征子集进行故障模式辨识.以UCI数据集和双跨转子实验台的模拟故障数据集为实验对象对D-t-SNE算法进行验证,并与SNE和t-SNE算法的各项实现结果进行对比.结果表明,D-t-SNE算法具有通过降低高维故障数据集的维数从而达到降低故障分类难度、提高故障辨识准确率的性能,可为降低旋转机械原始故障特征数据集的规模、降低故障分类的难度与提高故障辨识结果的可视化效果提供理论参考依据.     

对称阵稀疏主成分分析及其在充分降维问题中的应用

讨论了对称阵的稀疏主成分分析,并给出估计的渐近结果。基于蒙特卡洛分析的模拟实验展示了在充分降维中稀疏主成分的优势。     

KPCA与LTSA融合的转子故障数据集降维算法

针对核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)和局部切空间排列算法(local tangent space,LTSA)在降维过程中无法兼顾保持数据全局结构特性和局部结构特性的问题,利用核函数的可线性叠加性质,提出一种将KPCA算法与LTSA算法融合的非线性降维算法....