MATLAB已知训练数据集,正点是x1=(3,3)T,x2=(4,3)T,负例点x3=(1,1)T,求最大间隔分离超平面
时间: 2024-12-22 10:12:02 浏览: 5
基于Matlab深度学习的3-D U-Net 神经网络进行3-D脑部肿瘤(MRI)的分割及三维重建.txt
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在MATLAB中,为了找到最大间隔支持向量机(SVM)的超平面,首先需要定义一个线性核函数(如线性核k(x_i, x_j) = x_i^T * x_j),因为给定的数据是线性的。然后,我们可以按照以下步骤进行:
1. 定义输入数据矩阵 `X` 和对应标签向量 `y`:
```matlab
X = [3; 4]; % 正样本的特征向量
y = ones(2, 1); % 正样本标记全为1
x3 = [1; 1]; % 负样本特征向量
y3 = -1; % 负样本标记为-1
```
2. 将负例加入到数据集中,构成总体:
```matlab
X_all = [X; x3];
y_all = [y; y3];
```
3. 计算双标量乘积 (kernel trick) 来表示线性不可分的情况,这里我们使用内积 `dot(X, X')` 代替直接相乘:
```matlab
K = sum(X_all .* X_all', 2);
```
4. 寻找最优的支持向量权重向量 `w` 和偏置项 `b`:
SVM的目标是最小化间隔(即最大化间隔)的同时满足分类条件,可以转化为二次规划问题。MATLAB的`fitcsvm`函数可以直接处理这个问题:
```matlab
model = fitcsvm(X_all, y_all, 'KernelFunction', 'linear'); % 使用'linear'核
w = model.W;
b = model.Bias;
```
5. 最大间隔超平面方程:对于线性SVM,间隔(margin)可以用 `1 / norm(w)` 表示,直线方程为 `w^T * x + b = 0`。
6. 确认超平面是否正确分割了数据:
```matlab
decision_boundary = -b ./ w'; % 决策边界
predictions = predict(model, X_all); % 预测新数据点的类别
```
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