基于样本分布不平衡的近似支持向量机

针对标准的近似支持向量机（PSVM）没有考虑样本分布不平衡的问题，提出了一种新的PSVM算法-BPSVM，根据训练样本数量的不平衡对正负样本集分别分配了不同的惩罚因子，并将原始优化问题的惩罚因子由数值变更为一个对角阵，最后推导出了线性和非线性BPSVM的决策函数，实验结果表明：BPSVM的性能优于PSVM与SVM方法相比效率更高.     

用于非平衡样本分类的近似支持向量机

针对标准的近似支持向量机(PSVM)没有考虑样本分布不平衡的问题,提出一种改进的PSVM算法(MPSVM).根据训练样本数量的不平衡对正负样本集分别分配不同的惩罚因子,并将原始优化问题中的惩罚因子由数值变更为一个对角阵.最后推导出线性和非线性MPSVM的决策函数,并将其与PSVM、非平衡的SVM的运算机理和性能进行比较.实验结果表明,MPSVM的性能优于PSVM,与非平衡SVM方法相比效率更高.     

密度加权近似支持向量机

标准的近似支持向量机(PSVM)用求解正则化最小二乘问题代替了求解二次规划问题,它可以得到一个解析解,从而减少训练时间。但是标准的PSVM没有考虑数据集中正、负样本的分布情况,对所有的样本都赋予了相同的惩罚因子。而在实际问题中,数据集中样本的分布是不平衡的。针对此问题,在PSVM的基础上提出了一种基于密度加权的近似支持向量机(DPSVM),其先计算样本的密度指标,不同的样例有不同的密度信息,因此对不同的样例给予不同的惩罚因子,并将原始优化问题中的惩罚因子由数值变为一个对角矩阵。在UCI数据集上用这种方法进行了实验,并与SVM和PSVM方法进行了比较,结果表明,DPSVM在正负类样本分布不平衡的数据集上有较好的分类性能。     

用于处理不平衡样本的改进近似支持向量机新算法

近似支持向量机(PSVM)在处理不平衡样本时,会过拟合样本点数较多的一类,低估样本点数较少的类的错分误差,从而导致整体样本的分类准确率下降。针对该问题,提出一种用于处理不平衡样本的改进的PSVM新算法。新算法不仅给正、负类样本赋予不同的惩罚因子,而且在约束条件中新增参数,使得分类面更具灵活性。该算法先对训练集训练获得最优参数,然后再对测试集进行训练获得分类超平面,最后输出分类结果。UCI数据库中9组数据集的实验结果表明:新算法提高了样本的分类准确率,在线性的情况下平均提高了2.19个百分点,在非线性的情况下平均提高了3.14个百分点,有效地提高了模型的泛化能力。     

一种基于PSVM的多类分类方法

为克服传统支持向量机不能处理交叉数据分类问题,Mangasarian等人提出一种新的分类方法PSVM,该方法可有效解决交叉数据两分类问题,但用PSVM解决多分类问题还报道不多。为此,提出一种基于PSVM的多分类方法（M-PSVM）,并探讨训练样本比例与分类精度之间关系。在UCI数据集上的测试结果表明,M-PSVM与传统SVM分类性能相当,且当训练样本比例小时,效果更优;此外,在入侵检测数据集上的初步实验表明,M-PSVM可有效改进少数类的分类精度,因而为求解数据不平衡下的分类问题提供了新的思路,进一步的实验验证正在进行。     

一种改进的基于支持向量机的多类分类方法

针对现有支持向量机多类分类算法在分类精度上的不足,提出一种改进的支持向量机决策树多类分类算法。为了最大限度地减少误差积累的影响,该算法利用投影向量的思想作为衡量类分离性的标准,由此构建非平衡决策树,并且在决策树节点处对正负样本选取不同的惩罚因子来处理不平衡数据集的影响,最后引入KNN算法与SVM共同识别数据集。通过在手写体数字识别数据集上的仿真实验,分析比较各种方法,表明该方法能有效提高分类精度。     

多任务学习的不平衡SVM+算法

处理不平衡数据分类时,传统支持向量机技术（SVM）对少数类样本识别率较低。鉴于SVM+技术能利用样本间隐藏信息的启发,提出了多任务学习的不平衡SVM+算法（MTL-IC-SVM+）。MTL-IC-SVM+基于SVM+将不平衡数据的分类表示为一个多任务的学习问题,并从纠正分类面的偏移出发,分别赋予多数类和少数类样本不同的错分惩罚因子,且设置少数类样本到分类面的距离大于多数类样本到分类面的距离。UCI数据集上的实验结果表明,MTL-IC-SVM+在不平衡数据分类问题上具有较高的分类精度。     

面向动态数据块的非平衡数据流分类算法

动态非平衡数据分类是在线学习和类不平衡学习领域重要的研究问题，用于处理类分布非常倾斜的数据流。这类问题在实际场景中普遍存在，如实时控制监控系统的故障诊断和计算机网络中的入侵检测等。由于动态数据流中存在概念漂移现象和不平衡问题，因此数据流分类算法既要处理概念漂移，又要解决类不平衡问题。针对以上问题，提出了在检测概念漂移的同时对非平衡数据进行处理的一种方法。该方法采用Kappa系数检测概念漂移，进而检测平衡率，利用非平衡数据分类方法更新分类器。实验结果表明，在不同的评价指标上，该算法对非平衡数据流具有较好的分类性能。     

面向不平衡数据集分类模型的优化研究

为提高不平衡数据集的分类效率,建立一种分类模型,从样本采样和分类算法两方面进行优化。对决策边界的少类样本进行循环过采样生成新样本集,并与决策边界外合成的少类样本集合并,提高样本的重要度。针对传统ε-支持向量机(ε-SVM)在对不平衡数据集分类时超平面偏移的问题,引入正负惩罚系数和混合核函数,并利用客观的熵值法选取惩罚系数,提高分类算法的性能。实验结果表明,与标准的SVM算法相比,该分类模型在不平衡数据集分类上F-measure值平均提高18.1%,具有较好的分类效果。     

不平衡支持向量机的惩罚因子选择方法

支持向量机在处理不平衡数据集时常常不能取得良好的效果,而基于不同惩罚因子的不平衡支持向量机能够较好地处理这个问题。阐述了支持向量机在不平衡数据集上失效的原因,讨论了不平衡支持向量机的求解算法,提出了一种根据数据集分布的平均密度直接选取惩罚因子的方法,以减少传统交叉验证方法选取参数所需的时间。实验表明,与其他方法相比,这种平均密度方法能够有效提高不平衡支持向量机在不平衡数据集上的识别效果。     

求解大规模旅行商问题的改进大洪水算法

大洪水算法是通过模拟洪水上涨过程来进行全局寻优的启发式算法,r-opt算法是一类常用的路径改进算法.本文针对旅行商问题,提出一种将二者有机融合的改进大洪水算法,可用于快速求解大规模和超大规模的TSP问题.算法在Delphi7环境下编程实现,经过大量TSPLIB中的数据实例进行测试和验证,求解结果与已公布的最好结果误差基本都在1％以下,为困难的大规模旅行商问题提供了新的求解手段.     

基于公共空间频率模型的脑电数据分类

利用公共空间频率模型算法实现较少训练数据的脑电识别。首先给出公共空间频率模型算法的数学公式和求解过程,然后从数学分析角度说明表达实质含义,以及如何实现空间和频率上的同时滤波;再对于提取出来的特征,如何构造分类器,进行分类;最后用BCI Competition III的Iva数据包为数据源,证明了公共空间频率模型算法在BCI的实用性,能够达到更好的识别效果。     

利用免疫克隆粒子群混合算法实现自适应PMD补偿

提出了一种免疫克隆算法与粒子群优化（PSO）算法相结合的混和算法来进行函数优化,克服了PSO算法容易陷入局部极值的不足,通过免疫克隆算法的应用,提高了种群的多样性,增强了算法全局搜索的能力,提高了收敛速度和精度。仿真结果表明,该算法在搜索多维函数最优解中具有优良的性能。将该混和算法应用到光纤偏振模色散（PMD）补偿系统中,补偿后,眼图恢复效果很好,补偿系统的搜索时间最短可达71 ms,响应恢复小于20 ms,实现了对光纤通信系统的实时自适应PMD补偿。     

带杂交算子的蚁群算法

蚁群算法是一种由意大利学者Macro Dorigo等提出的新型模拟进化算法,它具有许多优良性质,因此被广泛用于求解组合优化问题。但基本蚁群算法有许多不足。特别是许多搜索速度慢,且容易陷入局部最优。该文针对这个问题提出了一种改进算法。该算法通过引入遗传算法中用到的杂交算子来改善蚁群,使其对应的问题的解更加优良,用改进算法求解TSP问题的结果表明改进算法是有效的。     

空间约束层次加权Gamma混合模型的SAR图像分割

目的 合成孔径雷达（SAR）图像中像素强度统计分布呈现出复杂的特性,而传统混合模型难以建模非对称、重尾或多峰等特性的分布。为了准确建模SAR图像统计分布并得到高精度分割结果,本文提出一种利用空间约束层次加权Gamma混合模型（HWGaMM）的SAR图像分割算法。方法 采用Gamma分布的加权和定义混合组份;考虑到同质区域内像素强度的差异性和异质区域间像素强度的相似性,采用混合组份加权和定义HWGaMM结构。采用马尔可夫随机场（MRF）建模像素空间位置关系,利用中心像素及其邻域像素的后验概率定义混合权重以将像素邻域关系引入HWGaMM,构建空间约束HWGaMM,以降低SAR图像内固有斑点噪声的影响。提出算法结合M-H（Metropolis-Hastings）和期望最大化算法（EM）求解模型参数,以实现快速SAR图像分割。该求解方法避免了M-H算法效率低的缺陷,同时克服了EM算法难以求解Gamma分布中形状参数的问题。结果 采用3种传统混合模型分割算法作为对比算法进行分割实验。拟合直方图结果表明本文算法具有准确建模复杂统计分布的能力。在分割精度上,本文算法比基于高斯混合模型（GMM）、Gamma分布和Gamma混合模型（GaMM）分割算法分别提高33%,29%和9%。在分割时间上,本文算法虽然比GMM算法多64 s,但与基于Gamma分布和GaMM算法相比较分别快600 s和420 s。因此,本文算法比传统M-H算法的分割效率有很大的提高。结论 提出一种空间约束HWGaMM的SAR图像分割算法,实验结果表明提出的HWGaMM算法具有准确建模复杂统计分布的能力,且具有较高的精度和效率。     

Norm-DP模型行人检测优化算法

传统深度金字塔模型作为一种有效的行人检测算法备受关注,融合可变形部件模型和卷积神经网络模型,但特征提取部分使用的算法像素区域的大小不同,导致模型之间不能完全融合,在行人数量多、姿势复杂和有遮挡情况时的检测效果不理想。因此,提出一种基于规范化函数的深度金字塔模型(Norm-DP)算法,使用规范化函数融合可变形部件模型和卷积神经网络模型,直接从金字塔特征中提取正负样本,使用隐变量支持向量机进行模型训练,结合柔性非最大抑制(soft-NMS)算法和边界框回归(BBR)算法对定位框进行优化。分别使用INRIA和MS COCO数据集进行实验验证,在行人数量多、姿势复杂和有遮挡情况时,检测精度高于最优的可变形部件模型算法、卷积神经网络算法、深度金字塔模型算法和结合区域选择的卷积神经网络算法。     

论遗传算法在旅行商问题中的应用

旅行商问题是算法应用中的基本问题,遗传算法具有通用性、智能性、鲁棒性、全局性和并行性的特点,正好适合于该问题的求解。但基本遗传算法在解决旅行商问题时效率不高,并且容易陷于局部最优解。为了解决这一问题,提出了一种改进的遗传算法。文章首先对旅行商问题进行了描述,对遗传算法进行了介绍,对其中的个体选择、交叉算法等重要因素做了一定地改进。最后,用一个简单的实例对基本遗传算法和改进的遗传算法进行了比较,发现改进的遗传算法在解决旅行商问题上的效率问题上有了一定的提高。     

球形译码算法在信号空间分集系统中的应用研究

针对信号空间分集系统中最大似然检测算法复杂度高的问题,选用球形译码算法作为信号空间分集系统接收机检测算法,可以使接收机在接近最大似然算法检测性能的同时,降低接收机检测复杂度。为进一步降低检测复杂度,通过采用最小均方误差算法减小噪声对接收信号的干扰,来降低因搜索噪声点而产生的复杂度,并利用衰减因子k加快搜索半径收缩来达到进一步降低球形译码算法检测复杂度的目的。仿真结果表明,在信号空间分集系统中引入球形译码算法可以降低接收机检测复杂度,并且改进后的球形译码算法检测时间在低信噪比情况下约为传统球形译码算法的12%—33%。因此,球形译码算法可以有效地降低信号空间分集系统接收机检测复杂度。     

基于离散和声搜索与模拟退火的混合算法

和声搜索是一种启发式优化算法,对和声搜索算法进行离散化,使其能够适用于组合优化问题,就离散和声搜索算法进行两点改进,针对离散和声搜索算法容易陷入局部最优的缺陷,提出一种离散和声搜索与模拟退火算法的混合策略。实验结果表明,基于改进离散和声搜索与模拟退火的混合算法具有较高的求解质量。     

基于改进粒子群算法的无线传感器网络节点定位

针对传统距离矢量-跳数(DV-Hop)算法中最小二乘法的估计误差过大、粒子群(PSO)算法易陷入局部最优的问题,提出了一种改进粒子群算法与DV-Hop的融合算法。首先从粒子速度、惯性权重、学习策略、变异方面对粒子群算法进行改进,增强算法跳出局部最优的能力,提高迭代后期算法的搜索速度;然后在DV-Hop算法第三阶段采用改进粒子群算法优化节点的定位结果。仿真结果表明:相比传统DV-Hop算法、基于混沌粒子群算法的DV-Hop改进算法(MPSO1-DV-Hop)和基于改进型粒子群优化的DV-Hop算法(MPSO2-DV-Hop),该算法的定位精度高,稳定性好,适用于定位精度和稳定性要求较高的场景。