请给出利用matlab进行Fisher判别的代码

时间: 2023-08-31 07:30:08 浏览: 184
M

基于matlab的Fisher判别

### 回答1: 下面是使用Matlab实现Fisher判别的示例代码:% 设置参数:N1 = 100; % 类1中样本的数量 N2 = 100; % 类2中样本的数量mu1 = [0, 0]; % 类1的均值向量 sigma1 = [1, 0; 0, 1]; % 类1的协方差矩阵mu2 = [3, 3]; % 类2的均值向量 sigma2 = [1, 0; 0, 1]; % 类2的协方差矩阵% 生成样本:x1 = mvnrnd(mu1, sigma1, N1); % 类1的样本 x2 = mvnrnd(mu2, sigma2, N2); % 类2的样本% 计算类内散度矩阵Sw:sw = cov(x1) + cov(x2); % 类内散度矩阵% 计算类间散度矩阵Sb:mu = (N1*mu1 + N2*mu2) / (N1+N2); % 总体均值 sb = (N1*(mu1-mu)' * (mu1-mu) + N2*(mu2-mu)' * (mu2-mu)) / (N1+N2); % 类间散度矩阵% 计算Fisher线性判别函数参数:[v, d] = eig(sb, sw); % 计算特征值和特征向量 [~, index] = max(diag(d)); % 特征值最大的那个特征向量 w = v(:, index); % 取出特征值最大的那个特征向量 w = w / norm(w); % 归一化% 画图:figure; plot(x1(:, 1), x1(:, 2), 'b+'); hold on; plot(x2(:, 1), x2(:, 2), 'ro'); axis([-4, 6, -4, 6]); x = -4:0.1:6; y = (w(1)*x + w(3)) / (-w(2)); plot(x, y, 'g'); title('Fisher判别'); legend('类1', '类2', '判别函数'); ### 回答2: 以下是使用MATLAB进行Fisher判别的代码示例: ```matlab % 准备样本数据 class1 = [1 2; 2 3; 3 4; 4 5; 5 6]; % 第一类样本 class2 = [2 1; 3 2; 4 3; 5 4; 6 5]; % 第二类样本 % 特征提取 feature1 = mean(class1); % 第一类样本的特征向量 feature2 = mean(class2); % 第二类样本的特征向量 % 计算类内散度矩阵 s1 = cov(class1); % 第一类样本的协方差矩阵 s2 = cov(class2); % 第二类样本的协方差矩阵 Sw = s1 + s2; % 类内散度矩阵 % 计算类间散度矩阵 Sb = (feature1 - feature2)' * (feature1 - feature2); % 类间散度矩阵 % 计算Fisher判别准则函数 J = inv(Sw) * Sb; % Fisher准则函数矩阵 % 特征值分解 [V, D] = eig(J); % 求特征值和特征向量,V为特征向量矩阵 % 取最大特征值对应的特征向量 max_eigenvalue = max(max(D)); % 最大特征值 max_eigenvector = V(:, end); % 最大特征值对应的特征向量 % 降维投影 projected_class1 = class1 * max_eigenvector; % 第一类样本投影 projected_class2 = class2 * max_eigenvector; % 第二类样本投影 % 绘制降维后的投影点 figure scatter(projected_class1, zeros(size(projected_class1, 1), 1), 'r'); % 第一类样本投影 hold on scatter(projected_class2, zeros(size(projected_class2, 1), 1), 'b'); % 第二类样本投影 legend('Class 1', 'Class 2') xlabel('投影点') title('Fisher判别降维结果') % Fisher判别结果验证 threshold = mean([projected_class1; projected_class2]); % 阈值 test_data = [1.5; 3.5; 5.5]; % 待测试数据 projected_test_data = test_data' * max_eigenvector; % 测试数据投影 if projected_test_data > threshold disp('测试数据属于第一类') else disp('测试数据属于第二类') end ``` 以上代码使用了两类样本数据进行Fisher判别,首先计算了类内散度矩阵和类间散度矩阵,然后对类间散度矩阵使用特征值分解,取最大特征值对应的特征向量作为投影方向,将样本数据投影到该方向上进行降维,并绘制了降维后的投影点。最后使用一个待测试数据进行Fisher判别结果验证。 ### 回答3: Fisher判别分析是一种经典的线性判别方法,用于将多维数据投影到低维空间,以实现分类的目的。下面是一个利用Matlab进行Fisher判别的简单示例代码: ```matlab % 1. 准备数据 class1 = [1 2; 2 3; 3 4; 4 5]; % 第一类数据,假设每个样本有两个特征 class2 = [2 1; 3 2; 4 3; 5 4]; % 第二类数据 X = [class1; class2]; % 总体数据矩阵 labels = [ones(size(class1,1),1); -ones(size(class2,1),1)]; % 标签 % 2. 计算类内散度矩阵Sw和类间散度矩阵Sb mu1 = mean(class1); % 第一类样本均值 mu2 = mean(class2); % 第二类样本均值 Sw = (class1 - mu1)' * (class1 - mu1) + (class2 - mu2)' * (class2 - mu2); Sb = (mu1 - mu2)' * (mu1 - mu2); % 3. 计算Fisher判别准则函数权重矩阵W W = inv(Sw) * (mu1 - mu2)'; % 4. 投影数据并进行分类预测 projection = X * W; % 将数据投影到一维空间 predicted_labels = sign(projection); % 根据投影结果进行分类预测 % 5. 绘制结果 figure; hold on; scatter(projection(labels==1), zeros(sum(labels==1),1), 'o', 'filled', 'DisplayName', 'Class 1'); % 绘制第一类样本 scatter(projection(labels==-1), zeros(sum(labels==-1),1), 'x', 'DisplayName', 'Class 2'); % 绘制第二类样本 ylim([-0.5, 0.5]); legend('show'); ``` 该示例代码中,首先准备待分类的数据(`class1`和`class2`),然后计算类内散度矩阵Sw和类间散度矩阵Sb,接着利用这两个矩阵计算Fisher判别准则函数权重矩阵W,将数据投影到一维空间。最后根据投影结果进行分类预测,并利用Matlab绘制分类结果图。
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