基于模糊方法的粗糙支持向量机算法研究

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支持向量机是建立在VC维理论和结构风险最小原则基础上的一种学习方法,已经成为机器学习的一个重要研究方向。目前,研究人员对其算法进行了各种改进,并提出了许多算法,例如,模糊支持向量机。最近,随着粗糙方法引入到支持向量机的优化问题中,人们也开始关注粗糙方法与支持向量机间的紧密结合,并正在成为一个新的发展方向。本文将模糊方法与粗糙方法用于支持向量机中,对基于模糊方法的粗糙支持向量机算法进行了研究,主要包括以下三个方面:1.在深入研究传统支持向量机、模糊支持向量机以及粗糙间隔支持向量机的基础上,针对算法存在的噪声敏感问题,将模糊方法和到粗糙间隔引入到支持向量机中,获得了模糊加权的粗糙间隔支持向量机模型,通过求解该优化问题的解,提出了模糊加权的粗糙间隔支持向量机算法,该方法同时考虑了间隔的粗糙性和样本的模糊性,也就是说不仅考虑样本在超平面的位置,而且还考虑了样本的重要性,通过此方法可以有效减少噪声或野点对超平面的影响。2.通过分析求解多类问题的支持向量机算法以及求解策略,并基于一对一策略和一对多策略,提出了求解多类问题的模糊粗糙间隔支持向量机算法,该方法通过引入模糊隶属度和粗糙间隔,有效地减少了一对一策略和一对多策略中可能存在的不可分区域。3.针对两类问题和多类问题,通过选取UCI等数据库中的标准数据集,实验研究了模糊加权的粗糙间隔支持向量机的性能,通过选取分类正确率、均方差以及平均正确率等指标,分别与粗糙间隔支持向量机、模糊支持向量机以及传统支持向量机的性能进行了实验比较;并且采用双边t检验方法和Friedman检验方法对提出算法的有效性进行了研究和讨论。
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