支持向量机在脑电信号分类中的应用

首先采用小波变换提取精神分裂症与健康人的脑电信号频率和空间的能量特征,然后用基于统计学习理论的支持向量机(SVM)分类器进行训练和分类测试,并比较了不同核函数和参数对脑电信号分类正确率的影响,最后与RBF神经网络的分类能力进行了实验比较。试验结果表明,利用基于支持向量机和能量特征的方法实现对脑电信号的分类可以取得理想的效果,精神分裂症患者和健康人的16导脑电信号在能量特征上表现出较高的模式可分性。这种分类方法在精神分裂症患者的病理诊断中具有一定的应用价值。     

Precise wavelet for current signature in 3 IM

Induction motors, which are used worldwide as the “workhorse” in industrial applications, are intermittently subjected to faults, mainly the stator faults. In this paper, fault diagnostics of induction motor using current signature analysis, with wavelet transform, is treated as a pattern classification problem. The major steps in pattern classification are feature extraction, feature selection and classification. The feature extraction is done by wavelet transforms, using different wavelets which allow the use of long time intervals where there is precise low-frequency information, and shorter regions where there is precise high-frequency information. The extracted features are classified using the new generation pattern classification technique of Support Vector Machine (SVM) identification. Then the relative capability of the different wavelets, in performing the stator winding fault identification is analyzed and the best wavelet is selected.     

EEG signal classification using wavelet feature extraction and a mixture of expert model

Mixture of experts (ME) is modular neural network architecture for supervised learning. A double-loop Expectation-Maximization (EM) algorithm has been introduced to the ME network structure for detection of epileptic seizure. The detection of epileptiform discharges in the EEG is an important component in the diagnosis of epilepsy. EEG signals were decomposed into the frequency sub-bands using discrete wavelet transform (DWT). Then these sub-band frequencies were used as an input to a ME network with two discrete outputs: normal and epileptic. In order to improve accuracy, the outputs of expert networks were combined according to a set of local weights called the “gating function”. The invariant transformations of the ME probability density functions include the permutations of the expert labels and the translations of the parameters in the gating functions. The performance of the proposed model was evaluated in terms of classification accuracies and the results confirmed that the proposed ME network structure has some potential in detecting epileptic seizures. The ME network structure achieved accuracy rates which were higher than that of the stand-alone neural network model.     

基于眼动辅助脑电信号的手部动作分类方法

提出一种利用小波包变换和支持向量机对手部动作的运动想象脑电信号进行分类的方法。在相关眼动辅助情况下采集想象手部动作时的C3、C4 、P3和P4通道脑电信号,用小波包变换的方法提取4种特征节律波,分别计算每种节律波能量占4种节律波能量之和的比值作为特征,然后将16维特征向量输入支持向量机分类器进行手部动作分类。对上翻、下翻、展拳、握拳4种手部动作的分类实验中平均识别率为82。3%,表明眼动辅助能有效提高运动想象脑电信号可分性。     

基于小波变换和支持向量机的音频分类

音频特征提取是音频分类的基础,而音频分类又是内容的音频检索的关键。综合分析了语音和音乐的区别性特征,提出一种基于小波变换和支持向量机的音频特征提取和分类的方法,用于纯语音、音乐、带背景音乐的语音以及环境音的分类,并且评估了新特征集合在SVM分类器上的分类效果。实验结果表明,提出的音频特征有效、合理,分类性能较好。     

基于小波分析与KPCA的人脸识别方法

对于一种有效的人脸识别方法,特征选择是极为重要的问题。而小波多分辨率分析可以获得对人脸识别有用的低频特征,KPCA则可用于提取人脸非线性特征。为此,本文〖BP）〗提出结合小波变换及KPCA的特点获取人脸特征,设计线性SVM分类器进行分类识别。由于KPCA中核函数的参数选择以及训练样本与测试样本的划分对分类识别有一定的影响,为了获得最优的识别效果,在UMIST人脸数据库上进行相应的实验。结果表明本方法可以获得较好的分类识别率,是一种快速、有效的人脸识别方法。     

基于OC-SVM的大型数据集分类方法

支持向量机是最有效的分类技术之一,具有很高的分类精度和良好的泛化能力,但其应用于大型数据集时的训练过程还是非常复杂。对此提出了一种基于单类支持向量机的分类方法。采用随机选择算法来约简训练集,以达到提高训练速度的目的;同时,通过恢复超球体交集中样本在原始数据中的邻域来保证支持向量机的分类精度。实验证明,该方法能在较大程度上减小计算复杂度,从而提高大型数据集中的训练速度。     

基于SVM分类区域的传感器网络节点自定位算法

针对无线传感器网络(WSN)低成本、低功耗的要求,提出了一种基于支持向量机(SVM)分类区域的距离无关的定位算法,首先SVM通过对训练数据的学习构造一个二叉决策树分类器,然后该分类器将未知节点的位置确定在某一分类区域中,最后取这一区域的中心作为节点的估计位置。该算法仅仅需要网络连通性信息（即跳数）,降低了网络成本和通信负荷。仿真表明该算法在保证一定的定位精度下,有效减轻了覆盖漏洞和边缘问题。     

基于卷积神经网络和代价敏感的不平衡图像分类方法

针对不平衡图像分类中少数类查全率低、分类结果总代价高,以及人工提取特征主观性强而且费时费力的问题,提出了一种基于Triplet-sampling的卷积神经网络（Triplet-sampling CNN）和代价敏感支持向量机（CSSVM）的不平衡图像分类方法——Triplet-CSSVM。该方法将分类过程分为特征学习和代价敏感分类两部分。首先,利用误差公式为三元损失函数的卷积神经网络端对端地学习将图像映射到欧几里得空间的编码方法;然后,结合采样方法重构数据集,使其分布平衡化;最后,使用CSSVM分类算法给不同类别赋以不同的代价因子,获得最佳代价最小的分类结果。在深度学习框架Caffe上使用人像数据集FaceScrub进行实验。实验结果表明,所提方法在1∶3的不平衡率下,与VGGNet-SVM方法相比,少数类的精确率提高了31个百分点,召回率提高了71个百分点。     

遥感图像森林类型小波纹理的SVM法分类

利用遥感图像对森林类型进行分类是大面积地调查、监测、分析森林资源的快速与经济的方法,但由于不同森林的光谱特征非常相近而较难准确分类。因此,在GPS数据和高分辨率遥感图像的支持下,对水源林Landsat TM遥感图像用窗口法获得阔叶林、针叶林和竹林样本图像,然后计算其小波分解后小波系数的l1范数纹理测度构成分类特征向量,利用支持向量基SVM进行分类。结果表明,利用SVM对图像中阔叶林、针叶林和竹林分类平均精度在80%以上,可较准确地识别森林类型,图像总体分类精度达到90.2%,Kappa系数0.77,均比利用小波纹理特征的神经网络法和最大似然法有所提高,森林分类错误产生的主要原因是混交林造成两类森林间存在交集。该方法可以较有效地提高遥感图像森林类型的分类精度。     

SVM和ANN在网络安全风险评估中的比较研究

支持向量机和人工神经网络是人工智能方法的两个分支,详细介绍了支持向量机和人工神经网络原理。建立了网络安全评估指标体系,将支持向量机和人工神经网络同时应用于网络安全风险评估的过程中,通过实例比较了两者的评估效果,结果表明了支持向量机在小样本情况下分类正确率普遍高于人工神经网络,具有较好的分类能力和泛化能力;同时在训练时间上也有绝对的优势。实践证实了支持向量机用于网络安全风险评估的有效性和优越性。     

改进的脉冲耦合神经网络人脸特征提取方法

针对基于子空间分解的人脸特征提取方法对人脸图像在采集过程中的光照、旋转、位置等变化较为敏感的问题,提出了一种改进的脉冲耦合神经网络人脸特征提取方法。该方法模拟生物视觉的感知过程,将人脸图像分解成由若干二值图像组成的认知序列,计算序列中的每幅二值图像的熵作为人脸特征,基于支持向量机实现分类与识别;同时克服了标准的脉冲耦合神经网络模型参数过多的缺点,识别率也有所改善。理论与实验结果表明,该方法与现有的基于子空间分解的人脸特征提取方法相比,对人脸图像在采集过程中的光照、旋转、位置等变化有较强的鲁棒性,而且具有较低的维数。     

基于小波变换和AdaBoost极限学习机的癫痫脑电信号分类

针对单一极限学习机(ELM)在癫痫脑电信号研究中分类结果不稳定、泛化能力差的缺陷,提出一种基于互信息(MI)的AdaBoost极限学习机分类算法。该算法将AdaBoost引入到极限学习机中,并嵌入互信息输入变量选择,以强学习器最终的性能作为评价指标,实现对输入变量以及网络模型的优化。利用小波变换(WT)提取脑电信号特征,并结合提出的分类算法对UCI脑电数据集以及波恩大学癫痫脑电数据进行分类。实验结果表明,所提方法相比传统方法以及其他同类型研究,在分类精度和稳定性上有着明显提高,并具有较好的泛化性能。     

支持向量机在分类和回归中的应用研究

SVM在许多领域的分类和回归方面起了越来越重要的作用,显示了它的优势。由于SVM方法较好的理论基础和它在一些领域的应用中表现出来的与众不同的优秀的泛化性能,近年来,许多关于SVM方法的应用研究陆续提了出来。围绕支持向量机在分类和回归中的问题进行了阐述,使我国在这一领域的研究和应用能够尽快赶上国际先进水平具有十分重要的意义。     

一种新型智能僵尸粉甄别方法

为更有效地甄别微博僵尸粉,提出一种基于微博注册用户名特征提取的智能分类方法.以新浪微博作为研究平台,通过对微博用户数据进行分析,构建标准匹配库,提取用户名特征向量,再分别利用支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)方法对特征集合进行分类.实验结果表明,将用户名特征提取与SVM、ANN相结合,僵尸粉甄别准确率均高于92％.     

应用小波变换和支持向量机的掌纹识别

提出了一种新颖的掌纹识别方案。应用两维的两通道和三通道小波变换来得到低频子带图像,然后将其系数作为特征进行提取。再选择支持向量机（Support Vector Machine,SVM）作为分类器。实验结果证明了这是一个简单而有效的识别方案,正确识别率可达100％。     

Clustering technique-based least square support vector machine for EEG signal classification

This paper presents a new approach called clustering technique-based least square support vector machine (CT-LS-SVM) for the classification of EEG signals. Decision making is performed in two stages. In the first stage, clustering technique (CT) has been used to extract representative features of EEG data. In the second stage, least square support vector machine (LS-SVM) is applied to the extracted features to classify two-class EEG signals. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, several experiments have been conducted on three publicly available benchmark databases, one for epileptic EEG data, one for mental imagery tasks EEG data and another one for motor imagery EEG data. Our proposed approach achieves an average sensitivity, specificity and classification accuracy of 94.92%, 93.44% and 94.18%, respectively, for the epileptic EEG data; 83.98%, 84.37% and 84.17% respectively, for the motor imagery EEG data; and 64.61%, 58.77% and 61.69%, respectively, for the mental imagery tasks EEG data. The performance of the CT-LS-SVM algorithm is compared in terms of classification accuracy and execution (running) time with our previous study where simple random sampling with a least square support vector machine (SRS-LS-SVM) was employed for EEG signal classification. We also compare the proposed method with other existing methods in the literature for the three databases. The experimental results show that the proposed algorithm can produce a better classification rate than the previous reported methods and takes much less execution time compared to the SRS-LS-SVM technique. The research findings in this paper indicate that the proposed approach is very efficient for classification of two-class EEG signals.     

一种网络流量预测的小波神经网络模型

结合小波变换和人工神经网络的优势,建立一种网络流量预测的小波神经网络模型。首先对流量时间序列进行小波分解,得到小波变换尺度系数序列和小波系数序列,以系数序列和原来的流量时间序列分别作为模型的输入和输出,构造人工神经网络并且加以训练。用实际网络流量对该模型进行验证,结果表明,该模型具有较高的预测效果。     

基于多层grams的在线支持向量机的中文垃圾邮件过滤

该文提出一种多层grams特征抽取方法来提升基于在线支持向量模型的垃圾邮件过滤器。基于在线支持向量机模型的垃圾邮件过滤器在大规模垃圾邮件数据集已取得了很好的过滤效果,但与逻辑回归模型相比,计算性能的耗时是巨大的,很难被工业界所运用。该文提出的多层grams特征抽取方法能够有效减少特征数,抽取更精准有效的特征,大幅降低模型的运行时间,同时提升过滤器的过滤效果。实验表明,该方法使得在线支持向量机模型的运行时间从10337s减少到3784s,同时模型(1-ROCA)%降低了一半。     

雷达信号时频分析的特征提取

针对目前应用时频图像进行雷达信号特征提取时算法复杂度高的问题,提出一种基于矩阵简化的特征提取算法。首先对雷达信号进行非高斯核函数的时频分析,随后直接对时频分布矩阵进行分析处理,通过分析矩阵中各元素的物理意义,提取能量中心点即可得到含有调制类型特征的一维特征向量。仿真结果验证了所提算法的有效性以及在较低信噪比(SNR)条件下仍然能保持较高的正确率。