基于数据挖掘技术与支持向量机的目标识别研究
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循证医学研究中的数据挖掘技术研究一、引言循证医学是一种基于科学证据的医学实践方法论,它建立在系统化地挖掘和整合大量的医学研究数据之上。
数据挖掘技术是循证医学的重要组成部分,它使得医学研究者能够寻找到那些在大数据集中可能隐藏的关联性和模式,有助于加强对于药物、治疗方案和疾病预后等方面的正确性和准确性的理解。
本文的目标是探究在循证医学研究中所使用的数据挖掘技术。
二、数据挖掘技术在循证医学研究中的应用1. 主成分分析主成分分析是一种常用的多元统计学方法,主要用于降维。
在循证医学领域中,主成分分析常被用来识别出不同的变量和因素之间的关系,以帮助医学研究人员发现潜在的危险因素,并生成预测模型,以提供更准确的疾病预测。
2. 支持向量机支持向量机是一种常见的机器学习算法,其可在数据样本的空间中建立超平面分类器。
在循证医学研究中,支持向量机可以用于预测和评估疾病治疗方案的有效性。
此外,该方法也可用于疾病预测和分类。
3. 决策树决策树是一种基于树形结构的分类算法。
这种方法可被用于分析各种卫生记录和疾病数据,以发现不同因素之间的关联性。
在循证医学研究中,决策树常用于疾病的预测和分类。
4. 神经网络神经网络是一种常见的机器学习算法,其灵活性和可适用性在医学领域得到了广泛应用。
在循证医学领域中,神经网络常用于疾病预测和诊断,以及预测疾病的后续结果。
三、循证医学研究中数据挖掘技术的优点和局限性1. 优点数据挖掘技术可以帮助医学研究人员发现不同变量之间的关联性和模式,以建立更准确的疾病模型和预测工具。
它还可以通过分析大数据集,为医学研究人员提供更多的数据支撑,以提高其决策的准确性和可靠性。
2. 局限性数据挖掘技术在数据处理和建模过程中可能会出现很多问题和挑战。
首先,数据质量可能会影响分析结果的可靠性和有效性。
其次,由于大数据量,这种方法的计算成本也可能非常高。
此外,这种方法只能在已知变量之间建立关系,无法发现潜在的、未知的关联性。
基于机器视觉的目标识别方法的研究进展随着人工智能和计算机视觉技术的迅猛发展,基于机器视觉的目标识别方法越来越广泛应用于各个领域。
本文将就目前机器视觉领域中的目标识别方法进行探讨,并对研究进展进行概述。
一、传统目标识别方法传统的目标识别方法主要包括特征提取、特征匹配和目标分类等步骤。
其中,特征提取是目标识别的基础,而特征匹配则是为了将提取到的特征与目标进行匹配,最后通过目标分类来确定目标的类别。
1. 特征提取在传统的目标识别方法中,特征提取主要采用的是基于颜色、纹理和形状等特征的算法。
其中,颜色特征可以通过颜色直方图、颜色矩和颜色梯度等方法来提取;纹理特征可以通过局部二值模式(LBP)、方向梯度直方图(HOG)和图像金字塔等方法来提取;形状特征可以通过边缘检测、SIFT和SURF等算法来提取。
2. 特征匹配特征匹配是将提取到的特征与目标进行匹配的过程。
常用的特征匹配算法有最邻近算法(NN)、最近邻算法(KNN)和支持向量机(SVM)等。
其中,最邻近算法是最简单的匹配方法,通过计算两个特征之间的欧式距离来确定它们是否匹配;最近邻算法进一步改进了最邻近算法,通过计算多个最邻近距离的平均值来提高匹配的准确性;SVM则是一种更加高级的分类算法,可以通过训练样本数据来建立分类模型,并利用该模型进行特征匹配。
3. 目标分类目标分类是将匹配到的目标进行分类的过程。
常用的目标分类算法有支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)和逻辑回归等。
其中,SVM是一种比较常用的分类算法,通过构建一个超平面来对不同类别的目标进行划分;CNN则是一种深度学习算法,通过多层神经网络来学习特征表示,并实现目标的分类;逻辑回归是一种简单的分类算法,适用于二分类和多分类任务。
二、深度学习在目标识别中的应用近年来,深度学习在目标识别领域取得了巨大的突破。
通过多层神经网络的学习和训练,深度学习可以自动提取目标的特征,并实现目标的识别和分类。
北京邮电大学博士学位论文支持向量机的理论与算法研究姓名:王国胜申请学位级别:博士专业:信号与信息处理指导教师:钟义信20070601北京邮电大学博上论文摘要支持向量机的理论与算法研究摘要机器学习是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构,从而不断改善自身性能。
它是人工智能最早关注的问题之一,是使计算机具有智能的根本途径。
一个不具有学习能力的智能系统难以称得上真正的智能系统,但以往的智能系统普遍缺少学习能力。
例如,它们的推理仅限于演绎而缺少归纳,因此至多只能够证明已存在的事实、定理,而不能发现新的定理、定律和规则等。
随着人工智能的深入发展,这些局限性表现得愈加突出。
机器学习历经几十年发展,产生了各种各样的方法。
从学习所依赖的经验(输入)与学习所要获得的结果(输出)之间的关系来看,学习策略可分为归纳、类比和演绎三种。
归纳:输入概念的实例,学习目标是从这些实例概括出关于这个概念的描述,或改进概念的已有描述。
类比:输入新问题的描述,学习目标是寻找系统先前已解决的类似问题,并用解决该问题的经验知识处理新问题。
演绎:输入的新问题能够用学习系统已有的知识解决,但知识库的相关部分不能被有效地利用,学习目标是将这些部分转换为更好的形式。
实际上,类比策略可看作归纳和演绎策略的综合,因而最基本的学习策略只有归纳和演绎。
从学习内容角度看,归纳是从个别到一般、从部分到整体的行为,所学知识超过原有知识库所蕴含的范围,我们称之为知识级学习;而演绎是“保真"变换和特化的过程,尽管所学知识能够提高系统的效率,但仍被原有的知识库所蕴含,我们称之为符号级学习。
从实现技术角度看,归纳学习使用基于统计的方法,演绎学习使用北京邮电大学博上论文摘要基于规则的方法。
基于规则的方法,优点是简单、效率高,而且发现新规则后可以方便地加入。
但规则总会有例外,规则过多以后,需要权衡这些规则,保持其一致性,这是很困难的。
空间目标探测与识别方法研究一、概述空间目标探测与识别作为航天领域的重要研究方向,旨在实现对地球轨道上各类空间目标的精确探测和有效识别。
随着航天技术的不断发展,空间目标数量日益增多,类型也日趋复杂,这给空间目标探测与识别带来了前所未有的挑战。
深入研究空间目标探测与识别方法,对于提升我国航天事业的国际竞争力、维护国家空间安全具有重要意义。
空间目标探测主要依赖于各类传感器和探测设备,如雷达、光电望远镜、红外传感器等。
这些设备能够捕获空间目标的信号或特征信息,为后续的目标识别提供数据支持。
由于空间环境的复杂性和目标特性的多样性,探测过程中往往伴随着大量的噪声和干扰,这要求我们必须采用先进的信号处理技术来提取有用的目标信息。
空间目标识别则是基于探测到的目标信息,利用模式识别、机器学习等方法对目标进行分类和识别。
识别的准确性直接影响到后续的空间态势感知、目标跟踪以及空间任务规划等工作的质量。
如何提高识别算法的准确性和鲁棒性,是当前空间目标识别领域的研究重点。
本文将对空间目标探测与识别方法进行深入研究,包括探测设备的选择与优化、信号处理技术的研究与应用、以及识别算法的设计与实现等方面。
通过对这些关键技术的探讨,旨在为提升我国空间目标探测与识别的能力提供理论支持和技术保障。
1. 空间目标探测与识别的背景与意义随着科技的飞速发展和人类对宇宙探索的深入,空间目标探测与识别技术逐渐成为当今科研领域的热点。
空间目标包括各类卫星、太空碎片、深空探测器以及潜在的太空威胁等,它们的存在与活动对人类的航天活动、地球安全以及宇宙资源的开发利用具有重要影响。
在空间目标探测与识别领域,通过高精度、高可靠性的技术手段对空间目标进行实时、准确的监测与识别,对于保障航天器的安全运行、预防太空碰撞、维护国家安全和促进航天事业的发展具有重要意义。
对于深空探测和宇宙资源的开发利用,空间目标探测与识别技术也提供了有力的技术支撑。
随着太空竞争的加剧,空间目标探测与识别技术也成为各国军事竞争的重要领域。
数据挖掘中的模式识别算法数据挖掘是一门涉及从大量数据中提取有用信息的技术和方法。
在数据挖掘的过程中,模式识别算法起着至关重要的作用。
模式识别算法是通过对数据进行分析和处理,从中发现隐藏在数据背后的潜在规律和模式。
本文将探讨数据挖掘中的模式识别算法的应用和发展。
一、模式识别算法的基本原理模式识别算法的基本原理是通过对数据进行特征提取和分类,从而识别出不同的模式。
在数据挖掘中,常用的模式识别算法包括决策树、神经网络、支持向量机等。
决策树是一种基于树状结构的分类算法。
它通过对数据的特征进行划分,构建一棵树来表示不同的决策路径。
决策树算法可以帮助我们理解数据中的关键特征,并根据这些特征进行分类和预测。
神经网络是一种模拟人脑神经元网络的算法。
它通过对输入数据进行加权和激活,模拟人脑中的神经元之间的相互作用。
神经网络算法可以用于模式识别和分类问题,特别适用于处理复杂的非线性关系。
支持向量机是一种基于统计学习理论的分类算法。
它通过寻找一个最优的超平面来将不同类别的数据分开。
支持向量机算法可以处理高维数据和非线性分类问题,并具有较好的泛化能力。
二、模式识别算法的应用领域模式识别算法在各个领域中都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 医疗诊断模式识别算法可以帮助医生对疾病进行早期诊断和预测。
通过对大量的医疗数据进行分析,可以发现潜在的疾病模式和风险因素,提供给医生参考和决策依据。
2. 金融风控在金融领域,模式识别算法可以用于风险评估和欺诈检测。
通过对客户的交易数据和行为模式进行分析,可以识别出异常交易和潜在风险,帮助金融机构及时采取措施。
3. 图像识别图像识别是模式识别算法的重要应用之一。
通过对图像进行特征提取和分类,可以实现人脸识别、物体检测等功能。
图像识别技术在安防监控、智能交通等领域有着广泛的应用。
4. 自然语言处理自然语言处理是指将人类语言转化为计算机可以理解和处理的形式。
模式识别算法可以用于识别语音、分析文本等任务,帮助机器理解和处理人类语言。
数据挖掘与模式识别第一部分数据挖掘与模式识别概述 (2)第二部分数据预处理与特征提取 (5)第三部分关联规则挖掘与分类算法 (8)第四部分聚类分析与应用场景 (10)第五部分时间序列挖掘与预测 (13)第六部分自然语言处理与文本挖掘 (17)第七部分社交网络分析与可视化 (20)第八部分数据挖掘与模式识别在金融、医疗等领域的应用 (23)第一部分数据挖掘与模式识别概述数据挖掘与模式识别概述数据挖掘和模式识别是当今信息时代中非常重要的两个概念。
随着海量数据的不断生成和积累,如何有效地处理、分析和利用这些数据,成为了许多领域亟待解决的问题。
数据挖掘和模式识别技术为解决这些问题提供了有力的工具。
一、数据挖掘数据挖掘是指从大量数据中提取有用信息的过程,这些信息可能是潜在的规律、趋势、模式等。
数据挖掘的目的是帮助人们更好地理解数据,发现数据中的规律和趋势,为决策提供科学依据。
数据挖掘的过程包括数据预处理、数据探索、模型建立和模型评估等。
数据预处理是对数据进行清洗、整理、去重等操作,以保证数据的准确性和完整性。
数据探索是对数据进行初步的分析,发现数据中的规律和趋势。
模型建立是根据已知数据进行建模,以预测未来的趋势和行为。
模型评估是对建立的模型进行测试和评估,以确保模型的准确性和可靠性。
数据挖掘的技术主要包括分类、聚类、关联规则等。
分类是根据已知数据建立模型,将新数据分类到不同的类别中。
聚类是将数据按照某种相似性度量进行分组,使得同一组内的数据尽可能相似,不同组之间的数据尽可能不同。
关联规则是发现数据之间的相关性,帮助人们更好地理解数据之间的关系。
二、模式识别模式识别是指通过计算机技术自动识别和分类对象的过程。
模式识别的目的是将对象分类到不同的类别中,以方便人们更好地理解和利用这些对象。
模式识别的过程包括特征提取、模式分类和评估等。
特征提取是从原始数据中提取出有用的特征,以描述对象的属性和特征。
模式分类是根据已知数据建立模型,将新数据分类到不同的类别中。
模式识别与数据挖掘研究随着信息技术的发展,数据量大幅增长,如何从庞大的数据中提取并发掘有用的信息成为研究的焦点。
模式识别与数据挖掘作为处理大规模数据的重要技术手段,在各个领域中得到广泛的应用。
本文将探讨模式识别与数据挖掘的研究以及它们在实际应用中的意义。
首先,我们来了解一下什么是模式识别与数据挖掘。
模式识别是一种通过对数据进行分析、建模和解释来识别数据中隐藏模式和结构的过程。
模式识别的目标是从给定的数据集中提取出规律性和有意义的模式,并将其用于分类、预测和决策等方面。
数据挖掘则是指从大数据中发现并提取出隐含的、以前未知的、有价值的信息和知识的过程。
数据挖掘的任务包括分类、聚类、关联规则挖掘等。
在实际应用中,模式识别与数据挖掘技术可以提供很多有用的结果和洞察。
首先,它们可以用于预测和分类。
通过分析已有的数据集,构建模型并预测未来的情况,可以帮助决策者做出合理的决策。
例如,银行可以利用模式识别与数据挖掘技术对客户信用进行评估,从而决定是否批准贷款申请。
其次,模式识别与数据挖掘技术还可以用于关联规则挖掘。
通过分析数据集中的交易记录,可以发现隐藏在其中的关联规则,从而帮助企业了解消费者的购买行为,并制定相应的营销策略。
此外,模式识别与数据挖掘技术还可以用于文本挖掘、图像识别等多个领域。
在模式识别与数据挖掘的研究中,有许多重要的算法和技术被提出和应用。
其中,最为经典的算法之一是决策树算法。
决策树算法通过对样本的特征进行分类,构建树形结构的模型,并通过判断条件是否满足来预测或分类新的数据。
另一个重要的算法是支持向量机(SVM)算法。
SVM是一种有监督学习算法,通过在特征空间中寻找最佳超平面,将不同类别的样本分开。
此外,聚类算法也是模式识别与数据挖掘中的重要内容之一。
聚类算法通过将相似的数据点分成一组,实现对数据的分类和归类。
尽管模式识别与数据挖掘技术在实际应用中具有很大的潜力和优势,但仍然存在一些挑战和问题。
基于云计算的数据挖掘平台架构及其关键技术研究随着云计算技术的快速发展,数据挖掘平台在云计算环境下的架构及其关键技术研究也日益受到重视。
云计算平台的优势在于其高性能、高可靠性和灵活性,可以为数据挖掘平台提供更好的服务。
本文将探讨基于云计算的数据挖掘平台架构及其关键技术研究。
一、基于云计算的数据挖掘平台架构1. 云计算环境下的基础架构在云计算环境下,数据挖掘平台的基础架构通常包括数据存储、计算资源、数据处理和用户接口等组成部分。
数据存储部分可以采用云存储服务,如亚马逊S3、谷歌云存储等,以满足大规模数据存储的需求。
计算资源则可以通过云计算服务商提供的虚拟机实例,实现弹性扩展和计算资源的动态分配。
数据处理部分则需要支持分布式计算框架,如Hadoop、Spark等,以实现数据的分布式处理和并行计算。
用户接口部分需要提供友好的数据挖掘工具和可视化界面,以方便用户进行数据挖掘任务的配置和管理。
2. 基于云计算的数据挖掘平台架构设计基于云计算的数据挖掘平台架构设计需要充分考虑云环境的特点,包括弹性扩展、高可用性和安全性等。
在架构设计上,可以采用微服务架构,将数据挖掘平台拆分为多个小型服务,每个服务都可以独立部署和运行,从而提高系统的灵活性和可靠性。
也可以通过容器化技术,如Docker和Kubernetes,实现数据挖掘平台的部署和管理,以支持快速部署和弹性运行。
架构设计还需要考虑数据安全和隐私保护等问题,采用数据加密、访问控制和审计等技术,保障数据挖掘平台在云环境下的安全性。
二、基于云计算的数据挖掘平台关键技术研究1. 大数据存储和管理在云计算环境下,数据挖掘平台需要面对大规模数据存储和管理的挑战。
针对这一挑战,可以采用分布式存储系统,如HDFS、Ceph等,实现数据的分布式存储和备份。
也可以引入数据管理技术,如数据分区、索引和压缩等,提高数据的访问效率和存储利用率。
2. 分布式计算和并行处理数据挖掘任务通常需要进行大规模数据的分布式计算和并行处理,以实现高效的数据挖掘算法。
基于数据挖掘的场景识别技术研究一、引言数据挖掘作为一种从大规模数据中挖掘隐藏、潜在信息、提取知识的方法,已经在众多领域得到了广泛应用。
例如,在互联网中,通过对大量用户行为数据的挖掘,可以获得用户偏好、行为习惯等信息,为个性化推荐、精准营销等方面提供支持;在智能交通领域,通过对交通流量数据的分析,可以预测拥堵情况、优化路线规划等;在健康医疗领域,通过大量的患者病历数据,可以帮助医生进行诊断、制定治疗方案等。
除了以上应用领域,数据挖掘还可以应用于场景识别。
场景识别是指将大量传感器所采集的环境数据与已有的场景模型相匹配,通过特征提取和机器学习等手段,判断当前环境场景。
这种技术已经在许多领域得到了广泛应用,例如智能家居、无人驾驶、健康监测等领域。
二、场景识别的应用1. 智能家居智能家居是指将物联网、智能家电、智能家居控制系统等技术应用于家庭居住环境中,通过智能化、自动化的方式实现家居控制、管理和服务。
场景识别技术可以应用于智能家居中,实现智能家居设备的自动化控制。
例如,在卧室中部署传感器,可以通过场景识别技术,判断当前是睡觉、看电视还是工作等场景,进而自动调整灯光、温度、湿度等参数。
2. 无人驾驶无人驾驶技术是指通过计算机、传感器、摄像头等技术,使车辆自主感知、自主决策、自主驾驶的一种技术。
场景识别技术可以应用于无人驾驶中,通过识别道路、车辆、行人等环境信息,帮助自动驾驶系统做出正确的决策。
例如,在行驶过程中,如果判断前方是一个路口,就会自动减速、停车;如果前方有行人或障碍物,则会自动避让。
3. 健康监测随着人们健康意识的提高,越来越多的人开始关注自己的健康数据,并将其上传到云平台进行分析和处理。
场景识别技术可以应用于健康监测领域,通过判断当前的环境场景,可以确定用户的运动状态、休息状态、进餐状态等,进而计算出用户的步数、热量消耗等健康指标。
三、场景识别的技术实现场景识别技术包括传感器部署、特征提取、分类算法等多个环节。
模式识别与数据挖掘摘要模式识别和数据挖掘是现代计算机科学中重要的研究领域。
它们可以帮助我们通过算法和技术,从大量的数据中发现有用的信息和模式。
本文将介绍模式识别和数据挖掘的基本概念、主要任务和应用领域,并讨论它们在实际应用中的意义和局限性。
1. 引言在当今信息时代,我们面临着大量的数据和信息。
这些数据包含着丰富的信息,但也隐藏着大量的“噪音”。
如何从海量数据中提取有用的信息和模式成为了一个重要的问题。
模式识别和数据挖掘就是应对这个问题的有效工具。
2. 模式识别模式识别是指通过计算机自动识别和分类数据中的模式或特征。
它是一个研究数据分析和人工智能的交叉学科。
模式识别技术可应用于多个领域,如图像识别、语音识别、生物信息学等。
在模式识别中,常用的算法包括支持向量机、人工神经网络、决策树等。
2.1 模式识别的基本概念模式识别的基本概念包括特征提取、特征选择、分类器训练和模型评估。
特征提取是指从原始数据中提取出有用的特征或属性。
特征选择是指从所有可选的特征中选择出最相关的特征。
分类器训练是指通过使用已标注的数据训练分类器模型。
模型评估是指评估训练好的模型的性能和准确度。
2.2 模式识别的主要任务模式识别的主要任务包括分类、聚类、关联规则挖掘和异常检测。
分类是将数据分为不同的类别或组别。
聚类是将数据划分为不同的簇或组。
关联规则挖掘用于发现数据中的关联性和相关性。
异常检测用于发现数据中的异常或离群点。
3. 数据挖掘数据挖掘是指从大量的数据中发现隐藏的模式、关联和知识。
它具有广泛的应用领域,如市场营销、金融分析、医疗诊断等。
数据挖掘的过程包括数据预处理、模式发现、模式评估和模式应用。
3.1 数据挖掘的基本步骤数据挖掘的基本步骤包括数据清洗、数据集成、数据转换、数据挖掘、模型评估和模型应用。
数据清洗是指处理数据中的噪音和缺失值。
数据集成是将多个数据源的数据集成到一个数据集中。
数据转换是将原始数据转换为适合挖掘的形式。
基于支持向量机的图像特征提取技术研究近年来,随着计算机技术和图像处理技术的不断发展,图像特征提取技术越来越受到重视。
其中,支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种二分类模型,在图像特征提取中得到了广泛的应用。
本文将围绕基于支持向量机的图像特征提取技术展开研究,探讨SVM在图像分类、目标识别和图像分割等领域中的应用。
一、SVM概述SVM是一种基于统计学习理论的分类算法,它通过寻找最优决策边界(或称为最优分类超平面)在不同类别之间对样本进行分类。
在SVM中,样本之间的差异性越大,分类效果越好。
SVM 分类算法的优点在于它可以在高维情况下自然和有效地使用,且容易解决非线性问题。
因此,它在机器学习和模式识别中被广泛应用。
二、SVM在图像分类中的应用在图像分类中,SVM被广泛应用于物体识别、面部识别、手写数字识别、人脸识别等领域。
通过训练,SVM可以推广到新的未知图像,可以准确地识别不同类别的图像。
SVM分类算法的原理在于将样本点映射到高维空间中,在该空间中寻找最优决策边界,从而实现对不同类别的分类。
三、SVM在目标识别中的应用在目标识别中,SVM通常用于人体姿态分析、车辆检测和跟踪等领域。
通过对数据的训练和学习,SVM可以准确识别目标物体,甚至能够对目标物体进行跟踪,实现目标物体在视频中的实时识别。
SVM在目标识别中的应用使得机器视觉得到了广泛的应用,其中SC-SVM(soft cascade SVM)算法是一种在人脸检测中被广泛应用的方法。
四、SVM在图像分割中的应用图像分割是图像处理领域中的一个重要研究方向,SVM在图像分割中的应用也得到了广泛的研究。
通常情况下,图像分割由图像特征提取和分类两部分组成,在这两个方面中,SVM均有应用。
在图像特征提取方面,SVM可以有效地提取复杂的图像特征,同时通过不同的核函数可以对图像进行分类。
在图像分类方面,SVM可以对不同像素区域进行分类,从而实现图像分割的目的。
基于数据挖掘的恶意代码检测与识别研究恶意代码(Malware)是指那些用于攻击计算机系统、窃取用户信息或者破坏数据的程序。
随着互联网的发展,恶意代码的数量和种类也在不断增长,给用户和系统带来了巨大的安全威胁。
因此,研究和开发有效的恶意代码检测与识别技术成为保护用户安全和网络环境稳定的重要任务之一。
数据挖掘(Data Mining)技术是一种从大规模数据集中自动发现模式、关系或者知识的方法。
在恶意代码检测与识别的研究中,数据挖掘技术被广泛应用,以提取和分析恶意代码的特征,从而建立有效的分类模型,实现对恶意代码的自动检测与识别。
一、特征提取与选择恶意代码的特征通常包括静态特征和动态特征两种。
静态特征是通过对恶意代码的二进制文件进行静态分析获得的,例如指令集、API调用频率、字符串等。
这些特征对于恶意代码的分类和识别具有重要意义,但也存在一些局限性,如易受代码翻译或代码混淆技术的干扰。
动态特征是通过恶意代码在运行时的行为进行分析获取的,例如网络通信、文件修改、注册表修改等。
这些特征可以提供更加准确的恶意行为信息,但通常需要在实际环境中进行恶意代码的动态执行和行为监测。
在特征选择过程中,关键是要选择具有区分能力和重要性的特征,并且能够降低维度和复杂度。
常用的特征选择方法包括信息增益、卡方检验、互信息等。
通过逐步筛选和优化特征集合,可以提高恶意代码检测与识别的准确性和性能。
二、分类算法与模型构建在恶意代码检测与识别研究中,常用的分类算法包括决策树、朴素贝叶斯、支持向量机和神经网络等。
决策树是一种分类和回归分析的有效方法,通过在特征空间中划分样本集合,构建一个预测模型。
决策树的优点是易于理解和解释,但对于训练数据的依赖较强。
朴素贝叶斯是一种基于概率统计的分类方法,通过计算样本的先验概率和条件概率来进行分类预测。
朴素贝叶斯的优点是计算简单、速度快,但假设特征之间相互独立可能不符合实际情况。
支持向量机是一种基于结构风险最小化原则的分类方法,通过构建超平面将样本分成不同的类别。
基于数据挖掘的肺癌疾病预测模型研究肺癌是人类面临的最严重的健康问题之一,每年有数千万人被肺癌所困扰,使得其治疗和预测成为了医学研究的热点领域。
数据挖掘技术尤其在医学领域中应用广泛,可以利用大量数据来实现更加准确的预测,帮助医生更好地进行诊断和治疗。
在本文中,我们将探讨基于数据挖掘技术构建的肺癌疾病预测模型,探讨其可行性和实用性。
一、数据来源和预处理本研究中所使用的数据来源于某医院的肺癌患者信息数据库,共涵盖了1452名患者的临床和生物学特征信息。
为了使数据更具有可分析性和可解释性,我们首先需要对数据进行清洗和预处理。
具体步骤如下:1. 缺失值处理数据中存在缺失值,我们通常的处理方式有以下两种:(1)使用属性均值填充缺失值。
(2)利用KNN算法来预测缺失数据。
在本次研究中,由于肺癌患者的数据量较大,因此我们选择第二种方法进行处理。
2. 数据集划分我们将数据集划分为两个部分:70%的数据集用于训练模型,30%的数据集用于测试预测模型的准确性。
3. 数据标准化为了使得数据之间具有可比性,我们采用标准化的方法进行处理,即将数据转化为均值为0、方差为1的状态。
二、特征选择和降维特征选择和降维是构建疾病预测模型的重要环节。
在本研究中,我们需要从1452个特征中选取最为重要和相关的特征。
特征选择算法常用的有以下几种:1.方差分析(ANOVA)2. Student's t-test3. 互信息法4. PCA降维在选取特征时,我们发现使用PCA方法降维,可以使数据更为准确和可靠,因此本次研究中使用了PCA降维算法。
三、模型建立和评估1.模型建立在本研究中,我们采用逻辑回归模型和支持向量机模型进行预测。
逻辑回归模型是一种统计学习方法,主要用于预测分析中二元序列问题。
支持向量机是一种基于统计学习理论的分类器,可以找到特征空间中的最优超平面,实现对数据的分类。
2.模型评估在建立完模型后,我们需要对模型进行评估。
基于大数据的智能识别算法研究与优化随着现代科技的不断发展,大数据技术已经成为信息处理和分析的重要手段之一,同时在各行各业中也得到了广泛应用。
其中,基于大数据的智能识别算法在人工智能、机器学习、图像处理等领域中的应用日益广泛,以其高效、准确、智能化等特点受到了广泛关注。
本文将从算法原理、研究进展、实际应用等方面进行探讨和分析,以期为相关研究者提供一些有益的借鉴和启示。
一、算法原理基于大数据的智能识别算法主要依赖于大数据技术和机器学习技术。
在数据处理方面,该算法利用了大数据处理能力强、可扩展性好、处理效率高的特点。
同时,该算法还采用了多种机器学习方法,如神经网络、支持向量机、决策树等,以实现对大数据的智能识别和分类。
具体来说,基于大数据的智能识别算法主要包含以下几个步骤:1.数据预处理。
在数据预处理阶段,需要对原始数据进行清洗、去噪、归一化等处理,以确保数据的准确性和可靠性。
2.特征提取。
在特征提取阶段,需要从预处理后的数据中提取出有意义的特征,以对数据进行分类和识别。
3.模型训练。
在模型训练阶段,需要利用机器学习算法对提取出的特征进行训练和优化,以得到一个高效、准确的分类器。
4.模型测试和优化。
在模型测试和优化阶段,需要对训练得到的分类器进行测试和评估,以评估其分类准确度和性能,并对模型进行优化,以满足实际应用的需要。
二、研究进展目前,基于大数据的智能识别算法已经得到了广泛研究和应用。
以下是一些典型的研究案例:1.基于深度学习的图像识别算法。
深度学习算法是目前最先进的机器学习算法之一,其以多级神经网络为基础,利用其强大的自适应学习能力进行特征提取和分类。
利用深度学习算法,研究者已经实现了对图像、视频、语音等复杂数据的识别和分类。
2.基于机器学习的文本分类算法。
在文本处理领域,基于机器学习的文本分类算法已经得到了广泛应用。
研究者利用支持向量机、朴素贝叶斯等机器学习算法,对文本进行分类和聚类,以提高文本处理效率和准确率。
基于数据挖掘技术与支持向量机的目标识别研究①段纪军1) 陈琳1) 王海燕2) 田娜2)(华中光电技术研究所1) 武汉 430074)(西北工业大学航海学院2) 西安 710072)摘 要提出了基于数据挖掘技术及基于支持向量机的两种水中目标识别方法,分别藉助目标噪声特征量提取和模式识别算法以及支持向量及二次规划算法,对比性地研究了不同工况下三类目标的分类识别效果。
其方法和结果对水中目标识别有较好的参考价值。
关键词:数据挖掘 支持向量机 目标识别 聚类分析中图法分类号:TN911.71R esearch on T arget R ecognition B ased on Data Mining T echnique and Support V ector MachineDu an Jijun1) Chen Lin1) W ang H aiyan2) Tian N a2)(Huazhong Institute of Electro-Optics1),Wuhan430073)(College of Marine,Northwestern Polytechnical University2),Xi’an710072)Abstract:This paper deals with the underwater target recognition approach based on data mining technique and support vector machine.By means of target noise characteristic abstraction,pattern recognition algorithm,support vector machine and quadratic programming algorithm,the paper completed the clustering analysis of three kinds of targets at different ambient background situa2 tion.Experiment results indicate that this method has good performance and robustness,and the recognition result is satisfactory for practical use.K ey w ords:data mining,support vector machine,target recognition,clustering analysisClass number:TN911.711 引言数据挖掘技术及基于统计学习理论的支持向量机方法都是近几年新出现的,比较新的研究领域。
作者在这两个方向都做了一定的研究工作,并发现应用在目标识别方面,两种方法表现出不同特性。
下面,根据对于三类水中目标的识别效果研究,本文就两种方法的特征做比较讨论。
首先,介绍关于这两种方法的基本概念。
数据挖掘(DM,Data Mining)是知识发现(KDD,Knowledge Discovery in Database)的核心环节,它用来发现隐含的、事先未知的、潜在有用的知识。
提取的知识可表示为概念(Concept)、规则(Rules)、规律(Regularities)、模式(Pattern)等形式。
数据挖掘面对的是经初步加工的数据,更专注于知识发现。
近年来出现的数据挖掘技术之所以被认为具有令人兴奋的研究前景,是因为它能够获得广泛的应用,如用于关键性决策,重要策略的制定等。
面对汹涌而来的大量数据,对数据挖掘应用形成极大的需求,将使这一技术迅速得到发展和完善。
在国外,很多方面都开始得到应用。
国内目前总体上处于理论探讨、应用试验阶段。
数据挖掘技术仅在计算机网络和管理决策方面有初步应用,而应用于水中目标识别的报道尚未见到。
本文在水中目标识别方面尝试性地做了一些初步研究,取得的结果有一定的参考价值。
数据挖掘技术主要包括四种任务:(1)数据总结 数据总结是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述,从数据泛化的角度来讨论数据总结。
(2)分类发现 这是一项非常重要的任务,分类是运用分类器把数据库中的数据项映射到给定14第32卷(2004)第6期 计算机与数字工程 ①收到本文时间:2004年9月23日类别中的某一个,用于对未来数据进行预测。
(3)聚类 聚类是把一组个体按照相似性归成若干类别,它的目的是使得属于同一类别的个体之间的距离尽可能的小,而不同类别的个体间的距离尽可能的大。
(4)关联发现 关联规则是指事物之间的联系具有多大的支持度和可信度。
有意义的关联规则必须给定两个阈值:最小支持度和最小可信度。
对于三类水中目标(舰船、油轮、商船)的时域噪声样本,本文选取聚类规则挖掘。
支持向量机(Support Vector Machines,简称SVM)是一种基于统计的学习方法,它是对结构化风险最小化归纳原则(Structural Risk Minimization Inductive Principle)的近似,其理论基础是统计学习理论。
统计学习理论是针对小样本情况研究统计学习规律的理论,是传统统计学的重要发展和补充,为研究有限样本情况下机器学习的理论和方法提供了理论框架,其核心思想是通过控制学习机器的容量实现对推广能力的控制。
SVM是Vapnik等人提出的一类新型机器学习方法,它通过构造最优超平面对目标进行分类,较以往方法表现出很多理论和实践上的优势。
由于其出色的学习性能,该技术已成为机器学习界的研究热点,并在很多领域都得到了成功的应用,如人脸检测、手写体数字识别、文本自动分类等。
2 两类识别方法2.1数据挖掘聚类是把一组个体按照相似性归成若干类别,即”物以类聚”。
聚类的过程就是对含有多个属性的数据对象不断地进行分类,分类由聚类算法自动执行,通过识别数据特征,将数据切割成若干类。
所以作者认为,完全可以用聚类规则挖掘算法,找出三类目标的聚类依据,然后再以此依据进行识别分类。
下面的关键问题就是寻求一种聚类挖掘算法得出这种聚类依据。
聚类分析方法是直接比较样本中各事物之间的性质,将性质相近的归为一类,而将性质差别比较大的分在不同的类。
因此,本文选用基于欧氏距离法的特征提取与选择的模式识别算法来选取水中目标的有效聚类特征量。
本文以三类目标噪声样本为研究对象,进行时域和频域特征分析:取三类十组目标辐射噪声样本做时域波形、傅立叶变换、CZT变换、功率谱、功率倒谱、解析功率倒谱、包络谱及短时傅立叶变换的特征分析。
选择以上八种变换研究目标样本的原始特征,进行有效特征量的提取与选择。
两个特征向量之间的距离是它们相似度的一种很好度量。
假使对应同一类别的样本在特征空间中聚集在一起,而不同类别的样本互相离得较远,分类就比较容易实现。
因此在给定维数为D 的特征空间中,我们采用这样的d个特征,他们使各类尽可能远地互相分开。
假使用δ(X(i)k,X(i)l)表示第w i类的第k个样本与第w j类的第l个样本之间的距离,应该选择这样的特征X3,使c个类别各样本之间的平均距离J(X)为最大,即:J(X3)=maxxJ(X)而J(X)=12∑ci=1P i∑cj=1P j1n i n j∑nik=1∑njl=1δ(X(i)k,X(j)l)这里n i表示设计集S中w i类的训练样本数。
式中P i是第i类的先验概率,当这些先验概率未知时,也可以用训练样本数进行估计,即P~i=n in,这里n是设计集的样本总数。
本文选用的欧氏距离:δE(X k,X l)=∑dj=1(x kj-x lj)21/2=(X k-X l)T(X k-X l)1/2X下标的意义如下:当只有一个下标时,此下标表示样本号,有二个下标时,第一个为样本号,第二个表示样本的特征序号。
特征选择目的在于最优特征组的提取。
本文采取了计算量小的次优搜索算法———增l减r法,进行最优分类特征的提取。
2.2支持向量机设给定的训练集为{(x1,y1),(x2,y2),..., (x1,y1)},其中x i∈R n,y∈[-1,1]。
再假设该训练集可被一个超平面线性划分,该超平面记为(w・x)+b=0。
如果训练集中的所有向量均能被某超平面正确划分,并且距超平面最近的异类向量之间的距离最大(即边缘最大化),则该超平面为最优超平面。
其中距离超平面最近的异类向量被称为支持向量。
一组支持向量可以唯一的确定一个超平面。
对于线性可分的问题,不失一般性,可假定训练集中的向量满足:y i(w・x i+b)∂1 i=1,…,l(1)由于支持向量与超平面之间的距离为1/‖w‖,支持向量之间的距离为2/‖w‖,因此构造最优24 基于数据挖掘技术与支持向量机的目标识别研究 第32卷超平面的问题就转化为在式(1)的约束条件下求下式的最小值:Φ(w )=‖w ‖2(2)对于规范超平面子集来说,其VC 维h 满足不等式:h Φmin[(R 2A 2),n ]+1(3)其中n 为向量空间的维数,R 为覆盖所有向量的超球体半径,‖w ‖ΦA 。
由式(3)可知,可以通过最小化‖w ‖使VC 置信度最小。
如果固定经验风险,最小化期望风险的问题就转化为最小化的问题‖w i ‖。
这就是SVM 方法的出发点。
Vapnik 证明,如果训练集中的向量能被最优超平面完全划分,则在测试未知样本时的最大出错概率,即支持向量机期望风险的上界为:E[P (errer )]ΦE[支持矢量的个数]训练矢量的个数-1(4)a )线性SVM由上节讨论可知,在线性可分情况下构造最优超平面的问题可以转化为在式(1)的约束下最小化式(2),这是一个二次规划问题,其最优解为下列Lagrange 函数的鞍点:L (w ,b ,a )=12‖w ‖2-∑l i =1αi[y i(w ・x +b )-1](5)w =∑li =1αi y i x i (6)∑li =1αi y i =0(7)由Kuhn -Tucker 定理可知,最优解满足:αi (y i (w ・x +b )-1)=0 Πi (8)显然,只有支持向量的系数αi 才可能为非零值,即只有支持向量影响最终的划分结果。
于是w 可表示为:w =∑s vαi v ix i(9)将式(2)、(3)代入(1)中,构建最优超平面的问题就转化为一个较简单的二次规划问题,即在式(6)和(7)的约束下,最大化式(8):αi Ε0 i =1,…l(10)∑i =1αi y i =0(11)W (α)=∑li =1αi -12∑i ,jαi αj y i y j(x i・x j )(12)若α0=(α01,α02,…,α0l )为该问题的一个解,则w 的L 2范数可表示为:‖w ‖2=2W (α0)∑s vα0i α0j y i y j(x i・x j )(13)于是,可通过选择i 使得α0i ≠0,然后由式(8)解出h 0在通过训练得到的最优超平面后,对于给定的未知样本x ,只需计算sgn (w ・x +b ),即可判定x 所属的分类。