近鄰法與剪輯近鄰法.doc

云南大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)報(bào)告云南大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱(chēng)：模式識(shí)別學(xué)期：20092010學(xué)年 第二學(xué)期成績(jī)：指導(dǎo)教師： 胡光華學(xué)生姓名：。學(xué)生學(xué)號(hào)：。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：近鄰法與剪輯近鄰法實(shí)驗(yàn)編號(hào)：5實(shí)驗(yàn)日期：2010-5-22實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)學(xué)院： 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院專(zhuān)業(yè) ： 信息與計(jì)算科學(xué)年級(jí)： 2007級(jí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪芨鶕?jù)給出的訓(xùn)練集與測(cè)試集，用近鄰法，k近鄰法與剪輯近鄰法, 重復(fù)剪輯近鄰法給出測(cè)試集的分類(lèi)結(jié)果并分別計(jì)算其錯(cuò)誤率。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容畫(huà)出近鄰法的程序框圖，對(duì)給定的分別存放在文件“riply_trn.mat”和”riply_tst.mat”中的兩類(lèi)樣本訓(xùn)練集250個(gè)測(cè)試集1000個(gè)，試用近鄰法，k近鄰法與剪輯近鄰法, 重復(fù)剪輯近鄰法給出測(cè)試集的分類(lèi)結(jié)果并分別計(jì)算其錯(cuò)誤率。三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境Windows XPMatlab6.5四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程一、程序框圖：載入250個(gè)訓(xùn)練集1000個(gè)測(cè)試集i=1000拿出測(cè)試集中一個(gè)值計(jì)算與250個(gè)訓(xùn)練集的距離并且根據(jù)距離來(lái)判別其類(lèi)別i=i+1YN根據(jù)訓(xùn)練集得到的判斷結(jié)果與測(cè)試集實(shí)際類(lèi)別比較得到錯(cuò)誤率開(kāi)始結(jié)束二、實(shí)驗(yàn)相關(guān)代碼：（1）最近鄰法%計(jì)算錯(cuò)誤率函數(shù)function P=ZQL_func(ys,yr)load riply_tst;yr=y; n=size(ys,2); t=0; for i=1:n if ys(i)-yr(i)=0 t=t+1; end end P=1-t/n;%最近鄰函數(shù)文件function ypd=ZJL_func(Xtr,ytr,Xts,yts)m1,n1=size(Xtr);m2,n2=size(Xts);d=zeros(1,n1);ypd=zeros(1,n2);for i=1:n2 for j=1:n1 d(j)=(Xts(1,i)-Xtr(1,j)2+(Xts(2,i)-Xtr(2,j)2; %歐式距離 end min=d(1); r=1; for t=2:n1 if d(t)=d(r) a=d(t); d(t)=d(r); d(r)=a; b=ytr(t); ytr(t)=ytr(r); %對(duì)距離進(jìn)行排序 ytr(r)=b; end end end p=0; q=0; for s=1:k if ytr(s)=1 p=p+1; else q=q+1; %尋找最近的k個(gè)來(lái)判斷類(lèi)別 end end if pq ypd(i)=1; else ypd(i)=2; endendZQL_func(ypd,yts)%根據(jù)作圖找使得錯(cuò)誤率達(dá)到最小的k值k=25:120;k1=44,54;P2=KJL(k);figure(1),plot(k,P2(:)hold onplot(k1,min(P2(:),*r)hold off得到圖形如下：從圖中可看出當(dāng)k值在43附近能使得錯(cuò)誤率達(dá)到最小，約為0.079。（3）剪輯近鄰法：%剪輯法函數(shù)文件：function Xbz,ybz,n=JJF_func(Xjs,yjs,Xxs,yxs)mj,nj=size(Xjs);mx,nx=size(Xxs);d=zeros(1,nj); k=1; i=1; r=0; min=0; n=0;while k=nx for j=1:nj d(j)=(Xxs(1,i)-Xjs(1,j)2+(Xxs(2,i)-Xjs(2,j)2; end min=d(1); for t=2:nj if d(t)=min min=d(t); r=t; end end if yxs(i)-yjs(r)=0 i=i+1; else for j=i:nx Xxs(i)=Xxs(i+1); %剪輯（通過(guò)用后面的值覆蓋前面的值來(lái)實(shí)現(xiàn)） yxs(i)=yxs(i+1); end n=nx-1; end k=k+1;endXbz=zeros(mx,n);ybz=zeros(1,n);for i=1:n Xbz(:,i)=Xxs(:,i); ybz(i)=yxs(i);end%剪輯法m文件：load riply_trn;Xtr=X;ytr=y;m1,n1=size(Xtr);load riply_tst;Xts=X;yts=y;%訓(xùn)練集的分類(lèi)比例為 2:3Xjs1=zeros(m1,n1);yjs1=zeros(1,n1);Xxs1=zeros(m1,n1);yxs1=zeros(1,n1);k=1;t=1;s=0;for i=1:n1 s=rand; if s=0.4 Xjs1(:,k)=Xtr(:,i); %劃分樣本 yjs1(k)=ytr(i); k=k+1; else Xxs1(:,t)=Xtr(:,i); yxs1(t)=ytr(i); t=t+1; endendXjs=zeros(m1,k);yjs=zeros(1,k);Xxs=zeros(m1,t);yxs=zeros(1,t);for i=1:k Xjs(:,i)=Xjs1(:,i); yjs(i)=yjs1(i);endfor i=1:t Xxs(:,i)=Xxs1(:,i); yxs(i)=yxs1(i);endXbz,ybz=JJF_func(Xjs,yjs,Xxs,yxs);ypd=ZJL_func(Xtr,ytr,Xts,yts); %調(diào)用最近鄰函數(shù)文件來(lái)判斷類(lèi)別P=ZQL_func(ypd,yts)剪輯法所得結(jié)果：在將樣本數(shù)據(jù)以2:3的比例進(jìn)行“參考集”與“考試集”的劃分，經(jīng)過(guò)數(shù)次的重復(fù)運(yùn)行（因?yàn)槭请S機(jī)分類(lèi)故而多運(yùn)行幾次從而體現(xiàn)出規(guī)律來(lái)）后的到得最小錯(cuò)誤率為：P = 0.0830；自己將劃分比例進(jìn)行了調(diào)整，發(fā)現(xiàn)在比例為4：5附近的時(shí)候錯(cuò)誤率達(dá)到最小，為P =0.0770，而比例比這大或小的時(shí)候錯(cuò)誤率均高于0.0770（4）重復(fù)剪輯法：%重復(fù)剪輯法函數(shù)文件：（把樣本分為5類(lèi)）function X,Y,t=CFJJ_func(Xtr,ytr)m,n=size(Xtr);x1=zeros(m,n);y1=zeros(1,n);x2=zeros(m,n);y2=zeros(1,n);x3=zeros(m,n);y3=zeros(1,n);x4=zeros(m,n);y4=zeros(1,n);x5=zeros(m,n);y5=zeros(1,n);t1=0;t2=0;t3=0;t4=0;t5=0;for i=1:n t=rand; if t=0.1 t1=t1+1; x1(:,t1)=Xtr(:,i); y1(t1)=ytr(i); elseif t=0.3 t2=t2+1; x2(:,t2)=Xtr(:,i); y2(t2)=ytr(i); elseif t=0.5 t3=t3+1; x3(:,t3)=Xtr(:,i); y3(t3)=ytr(i); elseif t5 c=mod(i+1,5); else c=i+1; end if size(S1,c,2)0 S1,i,Y1,i,p(i)=JJF_func(S1,c,Y1,c,S1,i,Y1,i); end end S=cell2mat(S); %將樣本又歸為一個(gè)集合 Y=cell2mat(Y); A,ys,t=CFJJ_func(S,Y); num=sum(p);endG=S;Yypd=ZJL_func(S,Y,Xts,yts);P=ZQL_func(ypd,yts)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：自己將代碼運(yùn)行數(shù)次，分析規(guī)律得到一個(gè)錯(cuò)誤率相對(duì)較低的時(shí)候剪輯剩下的樣本集及其對(duì)應(yīng)的類(lèi)別為：（大約還剩下28個(gè)樣本時(shí)候錯(cuò)分的概率最小）G =0.0976 -0.8415 -0.1913 -0.6803 0.7577 0.6591 0.3727 0.4667 0.7771 0.7771 0.6719 -0.1913 -0.6803 0.7577 0.6591 -0.5541 -0.3665 0.0614 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 2.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.3971 0.7107 0.5720 0.7771 0.3341 0.6483 0.5795 0.0763 0.51540.7107 0.7107 0.5720 0.3341 0.3727 0.6483 0.5795 0.3505 0.51541.0000 2.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 2.0000 1.0000 1.0000-0.5976 0.7577 0.0763 0.6320 -0.9859 0.2104 -0.5745 0.0926 0.6371 0.2551 0.6057 0.0763 0.6320 -0.9859 0.2104 0.1862 0.0926 0.