基于线性核函数的SVM数据分类算法matlab仿真

本文涉及的产品
智能开放搜索 OpenSearch行业算法版,1GB 20LCU 1个月
实时数仓Hologres,5000CU*H 100GB 3个月
实时计算 Flink 版,1000CU*H 3个月
简介: 本程序基于线性核函数的SVM算法实现数据分类,使用MATLAB2022A版本运行。程序生成随机二维数据并分为两组,通过自定义SVM模型(不依赖MATLAB工具箱)进行训练,展示不同惩罚参数C下的分类结果及决策边界。SVM通过寻找最优超平面最大化类别间隔,实现高效分类。核心代码包括数据生成、模型训练和结果可视化,最终绘制了两类数据点及对应的决策边界。此实现有助于理解SVM的工作原理及其在实际应用中的表现。

1.程序功能描述
基于线性核函数的SVM数据分类算法matlab仿真,通过程序产生随机的二维数据,然后通过SVM对数据进行分类,SVM通过编程实现,不使用MATLAB自带的工具箱函数。

2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022A版本运行
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(完整程序运行后无水印)

3.核心程序

```% 生成随机数据点
X1 = [10rand(100,2)];
Y1 = ones(length(X1),1);
% 移动并复制数据点,生成第二组
X2 = [X1(:,1)+6,X1(:,2)+6];
Y2 = 0
ones(length(X2),1);
X = [X1;X2];% 合并两组点为最终数据集
y = [Y1;Y2];% 合并两组标签

% 设置惩罚参数C的两种情况
C = [1,100];
% 使用SVM训练模型,线性核函数,设置容差和最大迭代次数
model1 = svmTrain(X,y,C(1),@linearKernel,1e-4,50);
model2 = svmTrain(X,y,C(2),@linearKernel,1e-4,50);

% 获取模型参数w和b,绘制决策边界
w = model1.w;
b = model1.b;
xp1 = linspace(min(X(:,1)), 1.0max(X(:,1)), 100); % 生成x轴绘图范围的等间距点
yp1 = -(w(1)
xp1 + b)/w(2); % 根据w和b计算对应的y值,绘制直线

w = model2.w;
b = model2.b;
xp2 = linspace(min(X(:,1)), 1.0max(X(:,1)), 100);
yp2 = -(w(1)
xp2 + b)/w(2);

figure
pos = find(y == 1); neg = find(y == 0);
plot(X(pos, 1), X(pos, 2), 'ks', 'MarkerFaceColor', 'r', 'MarkerSize', 8)
hold on;
plot(X(neg, 1), X(neg, 2), 'ko', 'MarkerFaceColor', 'g', 'MarkerSize', 8)
hold off;

hold on;
plot(xp1, yp1, 'linewidth', 2);
hold on;
plot(xp2, yp2, 'linewidth', 2);

legend('positivo', 'negativo', 'C=1', 'C=10');
title('SVM分类结果');

```

4.本算法原理
支持向量机(SVM, Support Vector Machine)是一种强大的监督学习算法,广泛应用于分类和回归任务。在分类任务中,线性核函数的SVM通过寻找一个最优的超平面来实现数据的分类,这个超平面尽可能地最大化不同类别之间的间隔。

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