Matlab实现的二维K近邻法:平面分类示例
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更新于2024-09-12
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二维平面分类-K近邻法是一种基于实例的学习方法,主要用于分类问题,在没有显式模型的情况下,通过对训练数据进行邻域分析来进行预测。在这个MATLAB实现的示例中,主要涉及以下几个关键知识点:
1. **K近邻算法基础**:
K近邻法(K-Nearest Neighbors, KNN)的基本思想是,对于新样本,其类别由其最邻近的K个训练样例的类别决定。K值的选择影响了决策的鲁棒性:较小的K可能过于敏感于噪声,较大的K则可能导致过拟合。
2. **数据准备**:
示例中创建了两个类别的数据集,一个是正类(y=1),用`x1`表示,另一个是负类(y=-1),用`x2`表示。另外,还创建了一个测试集`test`,用于评估分类性能。
3. **距离计算**:
通过欧氏距离公式 `(test(num,1) - x(i,1))^2 + (test(num,2) - x(i,2))^2` 计算样本之间的距离,这是KNN分类中的核心步骤。
4. **寻找最近邻居**:
在`for`循环中,根据每个测试样本找到与之最近的K个训练样本(`near`数组)。每次迭代更新最近邻居的距离和对应的类别标签到`kk`数组。
5. **分类决策**:
对于每个测试样本,通过计算其与K个最近邻居的类别标签加权平均(这里简化为简单计数),决定其所属类别。最后,使用符号函数`sign`来确定预测类别。
6. **可视化结果**:
通过`plot`函数分别绘制训练样本(红色+号表示正类,蓝色点表示负类)和测试样本(绿色+号表示预测为正类,黄色点表示预测为负类),以便直观地观察分类效果。
7. **总结与评估**:
最后,通过计算所有测试样本的预测结果的符号和,得出最终的预测类别,体现了KNN算法的整体流程。
总结起来,这段代码展示了如何在二维平面上运用K近邻算法对样本进行分类,包括数据预处理、距离计算、决策过程以及结果可视化。通过MATLAB编程,它提供了一个实际操作的例子,帮助理解KNN算法的工作原理。
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