基于MTC结构的支持向量机并行训练算法

为加快支持向量机的训练速度,提出一种新型的"多重三叉级联(MTC)"学习结构,具有反馈速度快、计算节点利用率高、反馈的支持向量多等优点。基于该结构设计了支持向量机的并行训练算法,并严格证明了新算法能够收敛到支持向量机的最优解。数值实验结果表明,新算法具有非常高的加速比和并行效率,需要的训练时间显著地少于Graf等提出的Cascade SVM算法。     

一种基于多支持向量机分类器的并行学习算法

为了在并行计算系统中应用支持向量机,提出一种基于多支持向量机分类器的并行学习算法.分析了w-model算法的不足,并在训练过程中采用循环式反馈更新各支持向量机分类器以避免样本的分布状态对各分类器性能的影响,提高各分类器的训练精度.学习过程以平均分类精度为阈值,对部分分类器重新训练,实现对多分类器学习系统性能的全局优化.在UCI标准测试数据集上进行的实验结果表明,循环式反馈能有效地平衡多分类器学习性能相差过大的问题,算法较w-model具有更高的训练效率和分类效率.     

支持向量机大规模样本快速训练算法

普通的支持向量机算法在对大规模样本进行分类的时候有着较高的时间代价。随着训练样本数量的增多,支持向量机的训练速度问题将会越发明显,并且成为制约其实际应用的瓶颈。针对此问题提出了超椭球面方法,通过去掉噪声点、冗余点,并保留能明确体现样本在空间分布位置特征的样本点,以达到提高支持向量机对大规模样本训练速度的目的。实验表明,超椭球面法在最大限度保证识别正确率的前提下可以大幅加快支持向量机的训练速度。     

基于支持向量机和粒子群算法的结构损伤识别

为了有效地进行结构的损伤识别,提出了一种基于支持向量机和粒子群算法的结构损伤识别方法。首先利用支持向量机为损伤裂缝指标、损伤位置与各阶频率和一阶振型建立函数关系,然后将利用该函数关系得到的频率和振型与实测频率和振型间的差异作为优化目标,进而实现结构的损伤识别。为提高损伤识别的精度,将优化目标转化为多目标优化问题,并利用所提出的灰色粒子群算法进行求解。实验结果表明,该方法在结构损伤识别中具有较好的效果。     

基于支持向量机的增量学习算法研究

分析了支持向量机理论中支持向量的特性,利用支持向量与样本空间划分的等价性,提出一种新的基于支持向量机的增量学习算法.该算法考虑新增样本集的分布可能改变对已有样本的分类结果,利用支持向量的分布特性,用对样本的划分差集构造新的支持向量集和分类平面,使差集中的样本点对分类贡献尽可能最大,有效提高了分类精度.同时差集操作简单易行,有效降低了问题的计算复杂度.实验结果表明,与常规增量算法相比,该算法在不改变时间复杂度量级的前提下对分类精度有显著提高.     

基于壳向量的线性支持向量机快速增量学习算法

提出了一种新的基于壳向量的增量式支持向量机快速学习算法.在增量学习的过程中，利用训练样本集中的几何信息，在样本中选取一部分最有可能成为支持向量的样本--壳向量，它是支持向量集的一个规模较小的扩展集，将其作为新的训练样本集，再进行支持向量训练.这在很大程度上减少了求取支持向量过程中的二次优化运算时间，使增量学习的训练速度大为提高.与单纯使用支持向量代表样本数据集合进行增量学习的传统算法相比，使用该算法使分类精度得到了提高.针对肝功能检测标准数据集（BUPA）的实验验证了该算法的有效性.     

基于支持向量机的并行CT图像分割方法

提出了一种基于区域增长和支持向量机的自动并行CT图像分割方法.传统的种子生长方法速度较快,但难于自动获得种子点;而单纯的支持向量机分割准确,但速度较慢.为了解决上述问题,本文将两种方法相结合:首先,训练支持向量机用于分类;然后用支持向量机判断种子点并使用曲率流滤波器进行降噪以光滑图像边缘;最后使用阈值区域生长进行分割.在基于Torque的并行环境下进行的实验证明了本方法的分割效果和速度都优于传统方法.     

基于支持向量机的增量式算法

为了扩展支持向量机在大规模数据集和成批出现数据领域的应用,提出了一种基于支持向量机的增量式学习算法.利用标准的支持向量机算法训练得到初始的目标概念,通过增量式步骤不断更新初始的目标概念.更新模型是求解一个与标准支持向量机具有类似的数学形式的凸二次规划问题.证明了在可分情况下,如果新增加的样本不是位于边界区,那么增量式过程既不会改变分类平面也不会改变分类平面的表达.与现有的增量式支持向量机算法相比,该算法无需额外计算就可实现增量式的逆过程并且训练时间与增量式步骤数成反比.实验结果表明,该算法满足稳定性、能够不断改进性能以及性能回复三个准则.     

支持向量机理论与算法研究综述

统计学习理论(statistical learning theory,SLT)是一种小样本统计理论,着重研究在小样本情况下的统计规律及学习方法性质.支持向量机(support vector maehinse,SVM)是一种基于SLT的新型的机器学习方法,由于其出色的学习性能,已经成为当前机器学习界的研究热点.该文系统介...     

基于支持向量机和粒子群算法的结构损伤识别

为了有效地进行结构的损伤识别,提出了一种基于支持向量机和粒子群算法的结构损伤识别方法。首先利用支持向量机为损伤裂缝指标、损伤位置与各阶频率和一阶振型建立函数关系,然后将利用该函数关系得到的频率和振型与实测频率和振型间的差异作为优化目标,进而实现结构的损伤识别。为提高损伤识别的精度,将优化目标转化为多目标优化问题,并利用所提出的灰色粒子群算法进行求解。实验结果表明,该方法在结构损伤识别中具有较好的效果。     

一种可减少训练时间的分层并行支持向量机方法

基于支持向量的本质和并行计算方法,提出了一种新的分层并行的机器学习方法以加速支持向量机的训练过程．该方法首先按照分而治之的思想将原分类问题分成若干子问题．然后将支持向量机的训练过程分解成级联的两个层次,在每层采用并行的方法训练各个子支持向量机．各层训练集中的非支持向量被逐步筛选掉,交叉合并的规则保证问题的一致性．仿真结果表明该方法在保证分类器推广能力的同时,缩短了训练支持向量机的时间．     

基于二叉级联结构的并行极速学习机算法

为解决因庞大的矩阵存储和计算,ELM（Extreme Learning Machines）难以应用到大规模、高维数据集的问题,提出一种基于＂分而治之＂策略的并行极速学习机算法。该算法利用二叉级联结构,将大规模数据集分派到多个计算节点上,并行地更新单隐层前馈网络的输出权值,且能有限步地单调收敛到最小二乘解。实验结果表明,该算法不仅泛化性能优异,并且具有非常高的加速比和并行效率。     

基于支持向量机和遗传算法的纹理识别

为了解决尺度变化和训练样本有限给纹理识别带来的困难,提出了一种基于支持向量机和遗传算法的纹理识别新方法。该方法用小波变换各子带图像共生矩阵参数、分析窗口大小、像素均值和像素标准差等参数作为纹理特征,用多类支持向量机作为分类器。用遗传算法对纹理特征集进行了优化;用输出纠错码将二类支持向量机扩展到多类,提高了分类器的泛化能力。用包含有25类单色自然纹理的图像库进行识别试验,结果表明,该方法的识别错误率小于10%,得到了比传统的贝叶斯等方法更高的识别率和更好的推广性。     

使用支持向量机分割指纹图像的方法

提出了一种使用支持向量机的指纹图像背景分割方法. 以指纹图像的灰度方差和对比度为特征,训练用于分割背景的支持向量机,并用拟凸算法修正支持向量机的分割结果;使用较少的训练样本,得到泛化性能较好的分类器,对较大数据库中的指纹图像分割背景,正确率为95.3%,实现了利用小样本训练分割方法而较好地适用于同类大数据库的目的.     

云计算环境下基于SVM的数据分类

为了提高数据的分类效率和准确度,利用云计算提供的弹性集群平台来解决计算力伸缩性瓶颈,并用MapReduce编程模型对SVM进行Map和Reduce并行化处理,并将基于优化理论的遗传算法（ GA）引入SVM分类算法中对分类器参数进行优化,以分类器的准确率作为GA算法适应度函数,找出全局最优的模型参数和核函数参数值。经开源云计算平台Hadoop实验验证,数据分类的准确度有了明显的提高,整个分类过程的加速度几近呈线性增加。     

一种新型的增式SVM训练算法

针对传统的增式支持向量机算法在计算时间和分类效率上的不足,提出了一种新型的增式SVM训练算法。该算法不是简单地保留上一步训练的支持向量,而是通过增加KKT(Karush-Kuhn-Tucke)限制条件并对决策函数的输出设定一个阈值,使得保留下来的样本都是最有效的样本,从而可减少训练样本的数目。在仿真实验中,选择了一组UCI数据,并选用RBF核函数作为核函数。实验结果表明:与传统增式算法相比,新算法在保证传统SVM性能的同时,在迭代速度和分类放率上分别提高了14%和4.39%。     

基于粒子群算法的支持向量机训练和实现方法

在支持向量机的实现过程中,如果用于训练的样本数很大,则标准的二次型优化技术就很难应用。针对在大规模训练中算法收敛速度慢、复杂程度高等问题,提出用粒子群算法求解其中的二次规划问题的思想。试验结果表明,用粒子群算法来训练样本集具有容易实现、节省计算成本和提高收敛速度等优点。该方法已经应用在模式识别、数据挖掘、系统辨识与控制等领域。     

人工冻土单轴抗压强度GA-SVM预测模型

为了预计冻结法凿井中井壁结构设计中的人工冻土单轴抗压强度,利用支持向量机在处理小样本分类学习的独到优越性及遗传算法全局并行搜索优化的特点,结合影响人工冻土单轴抗压强度因素,提出了人工冻土单轴抗压强度不同核函数的遗传支持向量机计算模型,并运用该模型预计了两淮地区第四系人工冻土单轴抗压强度。结果表明,多项式核函数的遗传支持向量机模型较高斯径向基核函数及Sigmoid核函数的遗传支持向量机模型较准确地预计人工冻土单轴抗压强度。该模型为人工冻土单轴抗压强度的预计提供了一条新途径。     

基于SVM的多类模拟调制方式识别算法

提出了一种基于支持向量机的多类模拟调制方式识别算法。该算法通过分析模拟调制信号的特点,提取有效的特征向量以区分不同的调制方式,并基于支持向量机和判决树分类思想,将特征向量映射到高维空间中加以分类。仿真结果表明:在具有加性带限高斯噪声的环境下,信噪比不小于10 dB时,识别正确率大于90%。