多元分类预测 | Matlab 基于卷积支持向量机(CNN-SVM)分类预测

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❤️ 内容介绍

SVM分类是一种常用的机器学习算法，它在数据分类问题中表现出色。然而，随着卷积神经网络（CNN）的兴起，研究者们开始探索将CNN与SVM相结合的方法，以进一步提高数据分类的准确性和效率。在本文中，我们将介绍一种基于卷积神经网络结合支持向量机的数据分类方法——CNN-SVM。

卷积神经网络是一种广泛应用于图像识别和计算机视觉领域的深度学习模型。它通过多层卷积和池化操作，能够有效地提取图像中的特征信息。CNN在图像分类任务中取得了巨大的成功，但是在处理大规模数据集时，其计算复杂度较高，训练时间较长。这就为我们引入SVM提供了契机。

支持向量机是一种二分类模型，它通过在特征空间中构建一个最优超平面，将不同类别的数据点分开。SVM在处理高维数据时具有较好的泛化能力，并且能够有效地处理大规模数据集。然而，SVM本身不能直接处理图像数据，因为图像数据是高维的，且具有空间结构。因此，我们需要将CNN与SVM相结合，以充分利用两种模型的优势。

CNN-SVM的基本思想是，在训练过程中，我们首先使用CNN提取图像的特征，然后将这些特征作为SVM的输入。具体而言，我们可以将CNN的最后一层卷积层的输出作为特征向量，然后使用SVM进行分类。这种方法的好处是，我们可以利用CNN的特征提取能力，将图像数据转化为低维的特征向量，从而降低了数据的维度。这不仅减少了SVM的计算复杂度，还提高了分类的准确性。

在实际应用中，我们可以使用预训练的CNN模型，如VGG16或ResNet，来提取图像的特征。然后，我们将这些特征输入到SVM中进行训练和分类。通过这种方式，我们可以充分利用CNN在大规模数据集上训练的能力，同时又能够利用SVM在高维数据上的优势。

然而，CNN-SVM也存在一些挑战和限制。首先，由于CNN和SVM是两个不同的模型，它们的训练过程是分离的，因此需要额外的计算资源和时间。其次，CNN-SVM在处理大规模数据集时，可能会面临内存和计算资源的限制。此外，CNN-SVM的性能还受到CNN模型的选择和SVM参数的调整等因素的影响。

综上所述，基于卷积神经网络结合支持向量机的数据分类方法——CNN-SVM，是一种有潜力的分类算法。它能够充分利用CNN在图像特征提取方面的优势，同时又能够利用SVM在高维数据上的优势。然而，我们在使用CNN-SVM时需要注意其计算和资源的要求，并且需要对模型进行合理的选择和参数调整。希望通过进一步的研究和实践，我们能够进一步提高CNN-SVM的性能，使其在更广泛的数据分类问题中发挥作用。

🔥核心代码

%%  清空环境变量warning off             % 关闭报警信息close all               % 关闭开启的图窗clear                   % 清空变量clc                     % 清空命令行%%  导入数据res = xlsread('数据集.xlsx');%%  划分训练集和测试集temp = randperm(357);P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';T_train = res(temp(1: 240), 13)';M = size(P_train, 2);P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';T_test = res(temp(241: end), 13)';N = size(P_test, 2);%%  数据归一化[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input );t_train = T_train;t_test  = T_test ;%%  转置以适应模型p_train = p_train'; p_test = p_test';t_train = t_train'; t_test = t_test';%%  创建模型c = 10.0;      % 惩罚因子g = 0.01;      % 径向基函数参数cmd = ['-t 2', '-c', num2str(c), '-g', num2str(g)];model = svmtrain(t_train, p_train, cmd);

❤️ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 张丹丹.基于SVM及RF的CNN分类模型及其在人脸检测中的应用研究[D].南京邮电大学,2016.

[2] 孙景洋.基于心电数据的情绪分析和社交分享系统设计与实现[D].北京邮电大学,2018.

[3] 王征,李皓月,许洪山,et al.基于卷积神经网络和SVM的中国画情感分类[J].南京师大学报：自然科学版, 2017, 40(3):7.DOI:10.3969/j.issn.1001-4616.2017.03.011.

[4] 杨红云,黄琼,孙爱珍,等.基于卷积神经网络和支持向量机的水稻种子图像分类识别[J].中国粮油学报, 2021(012):036.

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