使用matlab实现一个简单的支持向量机,要求不使用matlab中自带的工具箱,手动实现代码

时间: 2024-02-28 12:57:59 浏览: 18
好的,我可以为你提供手动实现支持向量机的代码。 在手动实现支持向量机时,需要使用优化算法来求解最优化问题。常用的优化算法有SMO算法、QP算法等。下面我们以SMO算法为例,给出一个简单的支持向量机实现。 首先,我们需要准备训练数据和测试数据,同样需要包含标签和特征。这里我们以鸢尾花数据集为例,使用前两个特征进行训练和测试。 ```matlab load fisheriris X = meas(1:100,1:2); Y = ones(100,1); Y(51:end) = -1; ``` 接着,我们需要定义一个核函数,这里我们选择使用高斯核函数。 ```matlab function K = kernel(x1,x2,sigma) K = exp(-(norm(x1-x2)^2)/(2*sigma^2)); end ``` 然后,我们需要定义一个函数来计算模型预测值。 ```matlab function y_pred = predict(X_train,Y_train,alpha,b,x_test,sigma) y_pred = 0; for i = 1:size(X_train,1) y_pred = y_pred + alpha(i)*Y_train(i)*kernel(X_train(i,:),x_test,sigma); end y_pred = y_pred + b; y_pred = sign(y_pred); end ``` 接着,我们需要定义一个函数来计算模型参数,即alpha和b。 ```matlab function [alpha,b] = svm_train(X_train,Y_train,C,sigma,max_iter,tol) alpha = zeros(size(X_train,1),1); b = 0; iter = 0; while(iter<max_iter) alpha_prev = alpha; for i=1:size(X_train,1) Ei = predict(X_train,Y_train,alpha,b,X_train(i,:),sigma) - Y_train(i); if ((Y_train(i)*Ei < -tol && alpha(i) < C) || (Y_train(i)*Ei > tol && alpha(i) > 0)) j = ceil(rand()*size(X_train,1)); Ej = predict(X_train,Y_train,alpha,b,X_train(j,:),sigma) - Y_train(j); alpha_i_old = alpha(i); alpha_j_old = alpha(j); if (Y_train(i) == Y_train(j)) L = max(0,alpha_i_old+alpha_j_old-C); H = min(C,alpha_i_old+alpha_j_old); else L = max(0,alpha_j_old-alpha_i_old); H = min(C,C+alpha_j_old-alpha_i_old); end if (L == H) continue; end eta = 2*kernel(X_train(i,:),X_train(j,:),sigma)-kernel(X_train(i,:),X_train(i,:),sigma)-kernel(X_train(j,:),X_train(j,:),sigma); if (eta >= 0) continue; end alpha(j) = alpha(j) - (Y_train(j)*(Ei-Ej))/eta; alpha(j) = min(alpha(j),H); alpha(j) = max(alpha(j),L); if (abs(alpha(j)-alpha_j_old) < tol) alpha(j) = alpha_j_old; continue; end alpha(i) = alpha(i) + Y_train(i)*Y_train(j)*(alpha_j_old-alpha(j)); b1 = b - Ei - Y_train(i)*(alpha(i)-alpha_i_old)*kernel(X_train(i,:),X_train(i,:),sigma) - Y_train(j)*(alpha(j)-alpha_j_old)*kernel(X_train(i,:),X_train(j,:),sigma); b2 = b - Ej - Y_train(i)*(alpha(i)-alpha_i_old)*kernel(X_train(i,:),X_train(j,:),sigma) - Y_train(j)*(alpha(j)-alpha_j_old)*kernel(X_train(j,:),X_train(j,:),sigma); if (alpha(i) > 0 && alpha(i) < C) b = b1; elseif (alpha(j) > 0 && alpha(j) < C) b = b2; else b = (b1+b2)/2; end end end if (sum(abs(alpha-alpha_prev)) < tol) break; end iter = iter + 1; end end ``` 最后,我们调用svm_train函数进行模型训练,并使用predict函数对测试数据进行预测。 ```matlab C = 1; sigma = 1; max_iter = 100; tol = 1e-4; [alpha,b] = svm_train(X,Y,C,sigma,max_iter,tol); X_test = meas(101:end,1:2); Y_test = ones(50,1); Y_test(26:end) = -1; Y_pred = zeros(size(X_test,1),1); for i = 1:size(X_test,1) Y_pred(i) = predict(X,Y,alpha,b,X_test(i,:),sigma); end acc = sum(Y_pred==Y_test)/length(Y_test); fprintf('Accuracy: %f\n',acc); ``` 希望这个手动实现的支持向量机代码能够帮到你。

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