Matlab中Fisher线性判别在性别分类的应用

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资源摘要信息:"Fisher线性判别法是一种经典的线性分类方法,它可以用于解决两类或多类的分类问题。该方法的目的是找到一个线性组合的特征空间,在这个空间中样本的类间距离最大化而类内距离最小化。Fisher线性判别的核心思想是使得不同类别之间的数据尽可能分离,从而提高分类的准确度。 Fisher判别分析(FDA)是在1936年由统计学家罗纳德·费舍尔提出的。它适用于那些类别之间可以被线性边界很好分离的数据集。在处理过程中,FDA会尝试找到一个投影方向,使得在这个方向上的投影能够最大化各类数据的均值差异,同时最小化各类内部的方差。 Matlab是一种高性能的数值计算语言和交互式环境,广泛应用于算法开发、数据可视化、数据分析和数值计算。Matlab提供了丰富的函数库,可以方便地进行线性代数计算、矩阵操作和各种数学运算。因此,Matlab成为进行Fisher线性判别分析的理想工具之一。 在本资源中提供的Matlab代码文件fm.m,是针对男女分类问题的Fisher线性判别实现。代码可能包含了以下内容: 1. 数据预处理:加载和整理用于分类的数据集,包括男性和女性的特征数据。数据预处理可能包括归一化、标准化等步骤,以减少不同量纲的影响。 2. 计算类内散度矩阵和类间散度矩阵:这是Fisher线性判别分析的核心部分,需要分别计算出各类数据的均值向量、类内散度矩阵(也叫协方差矩阵)和类间散度矩阵。 3. 求解最优投影方向:利用类内散度矩阵和类间散度矩阵,求解Fisher判别函数,得到最优投影方向,即特征空间的变换矩阵。 4. 分类器设计与分类决策:使用求得的最优投影方向,将原始特征数据映射到新的特征空间中,然后基于映射后的数据设计分类器。通常情况下,可以采用简单的阈值决策规则进行分类决策。 5. 性能评估:通过一些性能评估标准(如准确率、召回率、F1分数等),对分类器的性能进行评估,以检验模型的有效性。 此类实现可以广泛应用于生物特征识别、性别识别、医疗影像分析等领域,其中数据的类别分布通常可以通过线性方法进行有效分离。 对于想要深入理解和使用Fisher线性判别的开发者和数据分析师来说,Matlab提供的fm.m文件将是一个很好的学习和实践资源。通过运行和修改该代码,用户不仅可以更加深入地理解Fisher线性判别的原理,而且能够通过实际操作提升自己在特征提取和分类算法方面的技能。"

import matplotlib.pyplot as plt import np as np import numpy as np from scipy import signal from scipy import fftpack import matplotlib.font_manager as fm t = np.linspace(-1, 1, 200, endpoint=False) x = (np.cos(2,np.pi5t) + np.sin(2np.pi20t) * np.exp(-t**3/0.4)) X = fftpack.fft(x) fig, axs = plt.subplots(2, 2, figsize=(16, 8)) axs[0, 0].plot(t, x, color='pink') axs[0, 0].set_title('原信号', fontproperties=fm.FontProperties(fname='C:/Windows/Fonts/simsun.ttc'), color='plum') axs[0, 0].tick_params(axis='x', colors='red') axs[0, 0].tick_params(axis='y', colors='blue') axs[0, 1].plot(t, np.abs(X), color='brown') axs[0, 1].set_title('傅里叶变换', fontproperties=fm.FontProperties(fname='C:/Windows/Fonts/simsun.ttc'), color='violet') axs[0, 1].set_ylim([0, 25]) axs[0, 1].tick_params(axis='x', colors='red') axs[0, 1].tick_params(axis='y', colors='blue') b1, a1 = signal.butter(16, 0.2) y = signal.filtfilt(b1, a1, x) axs[1, 0].plot(t, y, color='grey') axs[1, 0].set_title('高通滤波', fontproperties=fm.FontProperties(fname='C:/Windows/Fonts/simsun.ttc'), color='indigo') axs[1, 0].tick_params(axis='x', colors='red') axs[1, 0].tick_params(axis='y', colors='blue') b2, a2 = signal.butter(4, 0.3) z = signal.filtfilt(b2, a2, x) axs[1, 1].plot(t, z, color='orange') axs[1, 1].set_title('低通滤波', fontproperties=fm.FontProperties(fname='C:/Windows/Fonts/simsun.ttc'), color='navy') axs[1, 1].tick_params(axis='x', colors='red') axs[1, 1].tick_params(axis='y', colors='blue') plt.tight_layout() plt.show()有错误

2023-06-02 上传