基于CAE与AdaBoost的频谱感知

针对无线信道环境中各低信噪比情况下主用户信号检测率较低的问题,提出一种基于循环自相关估计（CAE ）和AdaBoost的认知网络频谱感知算法。对信号采用循环自相关估计算法进行特征参数提取,生成训练样本和待测样本,采用AdaBoost算法分别对有无主用户情况下的信号进行分类检测。仿真结果表明,与人工神经网络和最大最小特征值算法相比较,该算法在各低信噪比情况下,具有较高的分类检测性能,有效地实现了对主用户信号的感知。     

联合循环平稳特征PCA与XGBoost的频谱感知

针对低信噪比条件下主用户信号检测概率低的问题,提出一种基于循环平稳特征主成分分析与极限梯度提升算法(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)的主用户信号频谱感知算法。在信号各循环频率不为零值的情况下,提取能量最大的信号循环谱,通过PCA对循环谱特征进行降维处理,生成训练样本和测试样本。利用训练完成的XGBoost算法对待检测的信号进行分类,实现主用户信号是否存在检测。实验结果表明:与支持向量机算法、随机森林算法和传统循环谱算法相比较,该算法在低信噪比和低虚警率情况下具有更优的检测性能。     

基于改进型支持向量机的频谱感知算法

针对无线信道环境中,信道多径衰落和噪声不确定性等低信噪比情况下主用户信号检测性能较低的问题,提出一种基于改进型支持向量机(support vector machine,SVM)的主用户信号频谱感知算法.对信号循环平稳特征参数进行特征提取,作为训练样本和待测样本;采用改进的SVM算法分别对有无主用户情况下的信号进行分类检测.仿真结果表明,与能量检测法(ED)和循环平稳特征检测法(CD)相比较,该算法可在低信噪比情况下不受噪声不确定性等因素影响,具有较高的分类检测性能,有效地实现了对主用户信号的感知.     

基于快速独立成分分析的高效合作频谱感知方法

针对能量检测无法区分主用户与次用户的局限性,将基于快速独立成分分析的盲源分离算法引入频谱感知以分离主次用户的混合信号.在此基础上,提出一种基于近似负熵的判决准则对分离后的信号进行检测.针对单节点频谱感知的不可靠性,将以上算法拓展到加权合作感知,同时提出一种选择合作感知算法以降低感知数据传输开销和检测延时.仿真结果表明:所提算法能够可靠地检测主用户并能有效地提高频谱利用率.     

基于AdaBoost-SVM级联分类器的行人检测

针对实时行人检测中AdaBoost级联分类算法存在的问题,改进AdaBoost级联分类器的训练算法,提出了Ada-Boost-SVM级联分类算法,它结合了AdaBoost和SVM两种算法的优点.对自定义样本集和PET图像库进行行人检测实验,实验中选择固定大小的窗口作为候选区域并利用类Haar矩形特征进行特征提取,通过AdaBoost-SVM级联分类器进行分类.实验结果表明AdaBoost-SVM级联分类器的分类器准确率达到99.5％,误报率低于0.05％,优于AdaBoost级联分类器,训练时间要远远小于SVM分类器.     

基于随机矩阵最大特征值分布的频谱感知算法

现有频谱感知算法在低信噪比时检测性能较低且受虚警概率影响大,针对此问题,提出了一种基于wishart矩阵样本协方差矩阵最大特征值的分布特性的频谱感知算法。该算法利用最大特征值与几何平均特征值的比值,不需要主用户的先验知识,不敏感于噪声,对相关信号和独立同分布信号均具有较高的检测性能。仿真结果表明,所提算法受虚警概率的影响较小,检测性能高,并且在采样点数、协作用户数、信噪比及虚警概率较小的情况下,也能获得较好的检测性能。     

一种时域—码域联合的认知无线电频谱感知算法

为了提高认知无线电系统中频谱感知的性能,对多维联合的频谱感知进行了研究,提出一种时域—码域联合的频谱感知算法。该算法主要利用了直接序列扩频主用户信号频谱空间中时域与码域的特性,分别从时域与码域的角度对信道的状态进行检测,其中时域采用能量感知,码域分析扩频主用户信号的二次功率谱,最终共同确认信道状态。仿真结果表明,联合感知算法对应的检测性能优于单纯时域或码域感知,能够直接应用于直接序列扩频主用户的频谱感知。     

基于绝对值累积的主用户动态到达频谱感知算法

在认知无线电网络的主用户动态到达频谱感知场景中,针对拉普拉斯脉冲噪声干扰导致频谱检测性能下降的问题,提出基于绝对值累积(AVC)的频谱感知算法。假设接收到的主用户信号服从泊松分布,对接收信号进行AVC处理抑制脉冲噪声干扰,并将处理信号累积求和作为判决统计量,得到判决统计量的均值与方差,求出判决门限理论表达式以判断主用户是否动态到达,从而实现频谱感知。理论分析与仿真结果表明,该算法在不同虚警概率、信噪比及累积求和采样点数量下的检测概率均优于改进的能量检测算法。     

基于MUSIC算法的宽带频谱感知

利用MUSIC算法进行宽带频谱感知时,主用户信号个数估计是关键问题。为此,提出一种动态门限搜索匹配的信号个数估计算法。利用信号子空间和噪声子空间的正交性动态调整门限,搜索与预设维度最匹配的信号个数作为最终的估计值。仿真结果表明,在低信噪比的情况下,该算法能准确估计信号个数,提高宽带频谱感知性能。     

基于多分类AdaBoost改进算法的TEE标准切面分类

针对超声图像样本冗余、不同标准切面因疾病导致的高度相似性、感兴趣区域定位不准确问题,提出一种结合特征袋（BOF）特征、主动学习方法和多分类AdaBoost改进算法的经食管超声心动图（TEE）标准切面分类方法。首先采用BOF方法对超声图像进行描述;然后采用主动学习方法选择对分类器最有价值的样本作为训练集;最后,在AdaBoost算法对弱分类器的迭代训练中,根据临时强分类器的分类情况调整样本更新规则,实现对多分类AdaBoost算法的改进和TEE标准切面的分类。在TEE数据集和三个UCI数据集上的实验表明,相比AdaBoost.SAMME算法、多分类支持向量机（SVM）算法、BP神经网络和AdaBoost.M2算法,所提算法在各个数据集上的G-mean指标、整体分类准确率和大多数类别分类准确率都有不同程度的提升,且比较难分的类别分类准确率提升最为显著。实验结果表明,在包含类间相似样本的数据集上,分类器的性能有显著提升。     

A variant of Rotation Forest for constructing ensemble classifiers

Rotation Forest, an effective ensemble classifier generation technique, works by using principal component analysis (PCA) to rotate the original feature axes so that different training sets for learning base classifiers can be formed. This paper presents a variant of Rotation Forest, which can be viewed as a combination of Bagging and Rotation Forest. Bagging is used here to inject more randomness into Rotation Forest in order to increase the diversity among the ensemble membership. The experiments conducted with 33 benchmark classification data sets available from the UCI repository, among which a classification tree is adopted as the base learning algorithm, demonstrate that the proposed method generally produces ensemble classifiers with lower error than Bagging, AdaBoost and Rotation Forest. The bias–variance analysis of error performance shows that the proposed method improves the prediction error of a single classifier by reducing much more variance term than the other considered ensemble procedures. Furthermore, the results computed on the data sets with artificial classification noise indicate that the new method is more robust to noise and kappa-error diagrams are employed to investigate the diversity–accuracy patterns of the ensemble classifiers.     

基于样本噪声检测的AdaBoost算法改进

针对传统的AdaBoost算法中,存在的噪声样本造成的过拟合问题,提出了一种基于噪声检测的AdaBoost改进算法,本文称为NAdaBoost（nois-detection AdaBoost）. NAdaBoost算法创新点在于针对传统的AdaBoost算法在错误分类的样本中,噪声样本在某些属性上存在很大差异,根据这一特性来确定噪声样本,再重新使用算法对两类样本进行分类,最终达到提高分类准确率的目的. 本文对二分类问题进行实验结果表明,本文提出的算法和传统的AdaBoost算法,以及相关改进的算法相比,有较高的分类准确率.     

一种基于聚类提升的不平衡数据分类算法

不平衡数据分类是机器学习研究领域中的一个热点问题。针对传统分类算法处理不平衡数据的少数类识别率过低问题,文章提出了一种基于聚类的改进AdaBoost分类算法。算法首先进行基于聚类的欠采样,在多数类样本上进行K均值聚类,之后提取聚类质心,与少数类样本数目一致的聚类质心和所有少数类样本组成新的平衡训练集。为了避免少数类样本数量过少而使训练集过小导致分类精度下降,采用少数过采样技术过采样结合聚类欠采样。然后,借鉴代价敏感学习思想,对AdaBoost算法的基分类器分类误差函数进行改进,赋予不同类别样本非对称错分损失。实验结果表明,算法使模型训练样本具有较高的代表性,在保证总体分类性能的同时提高了少数类的分类精度。     

A Fast Feature-based Dimension Reduction Algorithm for Kernel Classifiers

This paper presents a novel dimension reduction algorithm for kernel based classification. In the feature space, the proposed algorithm maximizes the ratio of the squared between-class distance and the sum of the within-class variances of the training samples for a given reduced dimension. This algorithm has lower complexity than the recently reported kernel dimension reduction (KDR) for supervised learning. We conducted several simulations with large training datasets, which demonstrate that the proposed algorithm has similar performance or is marginally better compared with KDR whilst having the advantage of computational efficiency. Further, we applied the proposed dimension reduction algorithm to face recognition in which the number of training samples is very small. This proposed face recognition approach based on the new algorithm outperforms the eigenface approach based on the principal component analysis (PCA), when the training data is complete, that is, representative of the whole dataset.     

Improved AdaBoost-based image retrieval with relevance feedback via paired feature learning

Boost learning algorithm, such as AdaBoost, has been widely used in a variety of applications in multimedia and computer vision. Relevance feedback-based image retrieval has been formulated as a classification problem with a small number of training samples. Several machine learning techniques have been applied to this problem recently. In this paper, we propose a novel paired feature AdaBoost learning system for relevance feedback-based image retrieval. To facilitate density estimation in our feature learning method, we propose an ID3-like balance tree quantization method to preserve most discriminative information. By using paired feature combination, we map all training samples obtained in the relevance feedback process onto paired feature spaces and employ the AdaBoost algorithm to select a few feature pairs with best discrimination capabilities in the corresponding paired feature spaces. In the AdaBoost algorithm, we employ Bayesian classification to replace the traditional binary weak classifiers to enhance their classification power, thus producing a stronger classifier. Experimental results on content-based image retrieval (CBIR) show superior performance of the proposed system compared to some previous methods.     

基于主成分分析和循环神经网络的入侵检测模型

针对网络数据特征维度高、现有的入侵检测方法准确率低的问题,该文提出了一种基于主成分分析(PCA)和循环神经网络(RNN)的入侵检测方法PCA-RNN。该方法先对网络数据进行预处理,通过主成分分析法对数据进行特征降维和降噪,找出含有最大信息的主成分特征子集,然后对处理后的数据使用循环神经网络进行分类训练。实验使用基于Python的TensorFlow平台,并采用NSL-KDD作为实验数据集。实验结果表明,与常用的基于机器学习和深度学习方法的入侵检测技术相比较,该文提出的入侵检测方法可有效地提高检测的准确性。     

基于GAN-AdaBoost-DT不平衡分类算法的信用卡欺诈分类

针对传统单个分类器在不平衡数据上分类效果有限的问题，基于对抗生成网络（GAN）和集成学习方法，提出一种新的针对二类不平衡数据集的分类方法——对抗生成网络-自适应增强-决策树（GAN-AdaBoost-DT）算法。首先，利用GAN训练得到生成模型，生成模型生成少数类样本，降低数据的不平衡性；其次，将生成的少数类样本代入自适应增强（AdaBoost）模型框架，更改权重，改进AdaBoost模型，提升以决策树（DT）为基分类器的AdaBoost模型的分类性能。使用受测者工作特征曲线下面积（AUC）作为分类评价指标，在信用卡诈骗数据集上的实验分析表明，该算法与合成少数类样本集成学习相比，准确率提高了4.5%，受测者工作特征曲线下面积提高了6.5%；对比改进的合成少数类样本集成学习，准确率提高了4.9%，AUC值提高了5.9%；对比随机欠采样集成学习，准确率提高了4.5%，受测者工作特征曲线下面积提高了5.4%。在UCI和KEEL的其他数据集上的实验结果表明，该算法在不平衡二分类问题上能提高总体的准确率，优化分类器性能。     

基于SVM主动学习算法的网络入侵检测系统

入侵检测系统已经成为网络安全技术的重要组成部分。然而，传统的异常入侵检测技术需要通过对大量训练样本的学习才能达到较高的检测精度，而大量训练样本集的获取在现实网络环境中是比较困难的。本文研究在网络入侵检测中采用基于支持向量机（SVM）的主动学习算法，解决训练样本获取代价过大带来的问题。通过基于SVM的主动学习算
算法与传统的被动学习算法的对比实验说明，主动学习算法能有效地减少学习样本数及训练时间，能有效地提高入侵检测系统的分类性能。