一种新颖隶属度函数的模糊支持向量机

传统的支持向量机(SVM)训练含有外部点或噪音数据时,容易产生过拟合(over-fitting)。通过模糊隶属度函数来降低外部点或被污染数据的选择。本文提出了一种新的核隶属度函数,这种新的隶属度函数不仅依赖于每个样本点到类型中心的距离,还依赖于该样本点最邻近的K个其他样本点的距离。实验结果表明了具有该隶属度函数的模糊支持向量机的有效性。     

双隶属度模糊支持向量机算法

对现有的模糊支持向量机进行分析，提出一种改进的模糊支持向量机算法——双隶属度模糊支持向量机法（DM FSVM）。在传统的模糊支持向量机模型中，每一个训练样本的隶属函数中只有一个隶属度，而DM FSVM中每一个训练样本拥有两个隶属度。它既能保持传统模糊支持向量机的优点，又能充分利用有限样本，增加其分类推广能力。实验表明该算法较好地提高了分类精度。     

基于双隶属度模糊支持向量机的邮件过滤

针对邮件所含信息的模糊性和合法邮件与垃圾邮件错分代价的不对称性提出了基于双隶属度模糊支持向量机的邮件过滤方法,通过对每个样本赋予不同的双隶属度,得到最优分类器,提高了邮件过滤的正确率。经仿真实验证明,该方法能够有效降低将合法邮件误判为垃圾邮件,而且有很高的正确率等特点。     

基于混合模糊隶属度的模糊双支持向量机研究

双支持向量机是近年提出的一种新的支持向量机.在处理模式分类问题时,双支持向量机速度远远超过传统支持向量机,而且显示出较好的推广能力.但双支持向量机没有考虑不同输入样本点可能会对分类超平面的形成产生不同影响,在某些实际问题中具有局限性.为了克服这个缺点,提出了一种基于混合模糊隶属度的模糊双支持向量机.该算法设计了一种结合距离和紧密度的模糊隶属度函数,给不同的训练样本赋予不同的模糊隶属度,构建两个最优非平行超平面,最终实现二值分类.实验证明,该模糊双支持向量机的分类性能优于传统的双支持向量机.     

模糊支持向量机隶属度的确定方法

传统的支持向量机对噪声或野点是敏感的,针对这种情况,引入了模糊支持向量机,但模糊隶属度的确定是个难点。利用基于线性规划下的一类分类算法来确定模糊隶属度,根据不同输入样本对分类的贡献不同,赋予相应的隶属度,将噪声或野点与有效样本区分开。实验结果表明,模糊支持向量机比传统的支持向量机有更好的分类效果,能够削弱噪声或野点的影响。     

模糊支持向量机中隶属度的确定与分析

针对目前模糊支持向量机方法中，一般使用特征空间中样本与类中心之间的距离关系构建隶属度函数的不足，提出了一种新的有效地反映样本不确定性的隶属度计算方法——基于样本紧密度的隶属度方法。在确定样本的隶属度时，不仅考虑了样本与类中心之间的关系，还考虑了类中各个样本之间的关系，并采用模糊连接度来度量类中各个样本之间的关系。将其应用于模糊支持向量机方法中，较好地将支持向量与含噪声或野值样本区分开。实验结果表明，采用模糊支持向量机方法，其分类错误率比采用支持向量机方法的错误率低，在使用的3种隶属度函数中，采用基于紧密度隶属度的模糊支持向量机方法抗噪性能最好，分类性能最强。     

模糊支持向量机在入侵检测中的应用研究

网络入侵检测是保证安全防护技术,在入侵检测中,数据分布的不均衡和噪声数据的存在影响检测性能和分类效果.针对传统支持向量机对噪声数据和孤立点敏感的缺点,提出了一种基于双超球隶属度函数的模糊支持向量机算法.算法在确定隶属度时充分考虑样本与类中心之间的关系以及类中各个样本之间的关系,并且将样本的隶属度与样本到所在类中心的距离看作是一个非线性关系.根据模糊支持向量机和双超球隶属度函数的原理,采用核函数对检测性能的影响.通过KDD99数据的测试并与传统的支持向量机算法进行比较,实验结果证明改进算法的可行性和有效性.     

基于加权模糊隶属度的二叉树多分类算法

针对二叉树支持向量机多分类算法准确率与分类效率较低的问题,提出了一种基于加权模糊隶属度的二叉树支持向量机多分类算法（binary tree support vector machines multi-classification algorithm based on weighted fuzzy membership,PF-BTSVM）。该算法依据最大最小样本距离与质心距离构造出一个近似完全二叉树,提高了整体结构的分类效率;利用模糊隶属度函数以及正负辅助惩罚因子对训练集进行筛选,剔除掉对分类无用的样本与噪声值,实现了训练集的提纯并且削弱了不平衡分类时超平面的偏移。在数据集上的实验结果表明,与其他二叉树多分类算法相比,该算法在提高了分类准确率以及稳定性的的同时还加快了训练与分类的速度,而且这种优势当分类的不平衡度越大时越明显。     

一种改进的模糊支持向量机算法

模糊隶属度函数设计是模糊支持向量机中的关键步骤.Lin & Wang提出的基于类中心距离的模糊隶属度设计方法,不能从样本集中有效区分噪声或野值点,而且可能降低支持向量的隶属度.针对上述不足,提出一种改进的隶属度函数设计方法.通过引入一个半径控制因子,充分利用样本间的信息,更加合理地设计样本的模糊隶属度.与基于类中心的隶属度方法相比,该方法在不增加时间复杂度的情况下,通过数值实验表明了方法的优势,大大提高了模糊支持向量机的分类精度.     

基于模糊隶属度函数的脑图像分割方法

为提高医学图像在组织边界不清晰以及灰度不均匀下的分割性能,提出一种基于多类样本间模糊距离的隶属度函数分割方法。通过磁共振序列测量确定反映磁共振图像脑部组织特性的映射图,经预处理后得到样本模糊标签;设计基于多样本类间模糊距离的隶属度函数确定各样本的隶属度,该隶属度的确定综合考虑了同类样本与不同类样本之间的空间距离,降低了同类样本之间的隶属度依赖;训练模糊支持向量机对三种主要脑组织进行分割。在脑图像公开数据集上的分割实验表明,改进算法可有效提高分割精度。     

一种扩展的紧密度模糊支持向量机及其在文本分类中应用

采用模糊支持向量机时,隶属度函数的设计是整个算法的关键。详细阐述了已存在的隶属度函数,重点分析了目前应用较广的紧密度模糊支持向量机,针对紧密度模糊支持向量机的不足,提出了一种扩展的紧密度模糊支持向量机,并将其应用到文本分类领域。实验结果表明,与传统模糊支持向量机相比,该算法分类性能更好,抗噪能力更强。     

基于核方法的一种新的模糊支持向量机

由于支持向量机对样本中的噪声及孤立点非常敏感,因而在解决非线性、高维数、不确定问题时,使用模糊支持向量机比使用支持向量机的效果要好。在模糊支持向量机中,模糊隶属度函数的建立是关键也是难点。一般,模糊隶属度是在原始空间中根据样本点的相互距离及到类中心的距离创建的。考虑样本间的密切度,在特征空间中利用混合核函数建立一种新的模糊隶属度。通过试验比较多项式核函数、高斯径向基核函数与混合核函数,可看出新方法表现出了它的优越性。     

基于核方法的一种新的模糊支持向量机

由于支持向量机对样本中的噪声及孤立点非常敏感,因而在解决非线性、高维数、不确定问题时,使用模糊支持向量机比使用支持向量机的效果要好。在模糊支持向量机中,模糊隶属度函数的建立是关键也是难点。一般,模糊隶属度是在原始空间中根据样本点的相互距离及到类中心的距离创建的。考虑样本间的密切度,在特征空间中利用混合核函数建立一种新的模糊隶属度。通过试验比较多项式核函数、高斯径向基核函数与混合核函数,可看出新方法表现出了它的优越性。     

面向不均衡分类的隶属度加权模糊支持向量机

针对不均衡分类问题,提出了一种基于隶属度加权的模糊支持向量机模型。使用传统支持向量机对样本进行训练,并通过样本点与所得分类超平面之间的距离构造模糊隶属度,这不仅能够消除噪点和野值点的影响,而且可以在一定程度上约减样本;利用正负类的平均隶属度和样本数量求得平衡调节因子,消除数据不平衡时造成的分类超平面的偏移现象;通过实验结果验证了该算法的可行性和有效性。实验结果表明,该算法能有效提高分类精度,特别是对不平衡数据效果更加明显,在训练速度和分类性能上比传统支持向量机和模糊支持向量机有进一步的提升。     

软间隔模糊粗糙支持向量机

分析了硬间隔模糊粗糙支持向量机(FRSVMs)的优点与不足。FRSVMs通过修改硬间隔支持向量机(SVMs)的约束条件提高了泛化能力;FRSVMs虽然将训练样例的条件属性与决策属性之间的不一致性考虑在内,但是在寻找最优超平面时仍然要求将训练集完全正确地分开,因此对噪音具有敏感性。针对FRSVMs的这个缺点,提出了软间隔模糊粗糙支持向量机(C-FRSVMs)。它使用高斯核函数作为模糊相似关系,将数据集中样例的条件属性与决策标签之间的不一致程度考虑在内;在训练寻找最优超平面的过程中允许存在错分点,并对原始最优化问题中训练样例的错分程度进行惩罚;既考虑了间隔最大,又考虑了训练误差最小,从而降低了对噪音的敏感性。实验表明:针对一些数据集,无论其是否存在异常点,C-FRSVMs在测试精度上都可以同时优于硬间隔SVMs、软间隔支持向量机(C-SVMs)和FRSVMs,从而进一步提高了FRSVMs的泛化能力。     

基于密度法的双隶属度模糊支持向量机

针对现实环境中样本集越来越大,并且往往含有大量噪声和野值,导致传统模糊支持向量机的训练时间和分类识别率降低的阃题,提出基于密度法的双隶属度模糊支持向量机,即靠近类中心的样本点隶属度由其到类中心的距离确定,远离类中心的样本点隶属度由其邻域内同类异类样本点数量的比例确定。从理论和实证两个方面分析文中方法与以往基于密度的模糊支持向量机（DFSVM）相比,该方法不但降低了算法的复杂度,并且提高了支持向量机的分类精度。     

基于可变隶属度的模糊双支持向量机研究

双支持向量机是一种新的非平行二分类算法。其处理速度比传统支持向量机快很多,但是双支持向量机没有考虑不同输入样本点会对最优分类超平面产生不同的贡献。在测试阶段测试点到两类超平面的距离相等时,双支持向量机也没有明确给出对这些等距点的处理方法。针对这些情况,提出一种可变隶属度的模糊双支持向量机。距离类中心较近的样本点隶属度由其到类中心的距离决定,距离类中心较远的样本点隶属度由其到类中心的距离和它的紧密度共同决定。在测试阶段出现等距点时,根据等距点与各类训练点的等价性比例进行分类。实验结果表明,与支持向量机、标准双支持向量机、双边界支持向量机、混合模糊双支持向量机相比,这种可变隶属度模糊双支持向量机分类精度最高。     

基于类向心度的模糊支持向量机

传统支持向量机(SVM)训练含有噪声或野值点的数据时,容易产生过拟合,而模糊支持向量机可以有效地处理这种问题。针对使用样本与类中心之间的距离关系来构建模糊支持向量机隶属度函数的不足,提出了一种基于类向心度的模糊支持向量机(CCD FSVM)。该方法不仅考虑到样本与类中心之间的关系,还考虑到类中各个样本之间的联系,并用类向心度来表示。将类向心度应用于模糊隶属度函数的设计,能够很好地将有效样本与噪声、野值点样本区分开来,而且可以通过向心度的大小,对混合度比较高的样本进行区分,从而达到提高分类精度的效果。实验结果表明,基于类向心度的模糊支持向量机其分类正确率比支持向量机高,在使用三种不同隶属度函数的FSVM中,该方法的抗噪性能最好,分类性能最强。     

基于类内超平面的改进模糊支持向量机

基于类中心设计隶属度函数的模糊支持向量机能够有效地解决支持向量机对噪声、野值点敏感的问题。但是它对支持向量赋予较小的隶属度值,从而降低了其分类效果。因此,提出一种改进的隶属度函数设计方法,该方法降低了对样本几何分布的依赖,而且考虑到了支持向量机的本质特征。用类内超平面代替类中心,根据每类数据与其类内超平面的距离定义隶属度函数,以加大对容易被错分样本的惩罚,同时对离分类超平面较远且不可能成为支持向量的样本赋予较小的隶属度值。实验表明,改进的模糊支持向量机能够有效地提高分类精度。     

基于混合隶属度的模糊简约双支持向量机研究

双支持向量机是一种新的非平行二分类算法,其处理速度比传统支持向量机快很多,但是双支持向量机在训练之前要进行大量的复杂逆矩阵计算;在非线性情况下,它不能像传统支持向量机那样把核技巧直接运用到对偶优化问题中;并且双支持向量机没有考虑不同输入样本点会对最优分类超平面产生不同的影响。针对这些情况,提出了一种模糊简约双支持向量机。该模糊简约双支持向量机通过对二次规划函数和拉格朗日函数的改进,省略大量的逆矩阵计算,同时核技巧能直接运用到非线性分类情况下;对于混合模糊隶属度函数,不仅每个样本点到类中心的距离影响着该混合模糊隶属度,而且该样本点的邻域密度同样影响着该混合模糊隶属度。实验结果表明,与支持向量机、标准双支持向量机、双边界支持向量机、模糊双支持向量机相比,具有该混合模糊隶属度函数的简约双支持向量机不仅分类时间短,计算简单,而且分类精度高。