基于Fisher准则线性分类器设计实验报告


    北京邮电学模式识实验
    专业:×××
    学生姓名:×××
    指导教师:×××
    完成时间:××××

    实验二:基Fisher准线性分类器设计

    目录
    实验类型 2
    二实验目 2
    三实验条件 2
    四实验原理 2
    五实验容 4
    六实验求 7
    七实验结果 7
    1源代码 7
    2 决策面 11
    3 参数 11
    决策面量 11
    阈值 11
    样点分类 11
    八 实验分析 13
    1 例子 13
    2语法障碍 13

























    实验类型
    设计型:线性分类器设计(Fisher准)
    二实验目
    实验旨学进步解分类器设计概念够根设计线性分类器更深刻认识理解Fisher准方法确定佳线性分界面方法原理Lagrande子求解原理
    三实验条件
    matlab软件
    四实验原理

    线性判函数般形式表示成
       中


    根Fisher选择投影方W原原样量该方投影兼顾类间分布分开类样投影密集求评价投影方W函数:

      

      面公式Fisher准求佳法线量解该式较重外该式种形式运算称线性变换中式量逆矩阵d维d×d维d维量
      量Fisher准函数达极值解Fisher准d维X空间投影维Y空间佳投影方该量分量值原d维特征量求加权权值
    讨线性判函数加权量W确定方法讨Fisher准函数极d维量 计算方法判函数中项尚未确定般采种方法确定
       
    者        
      已知时
         
    ……
     W0确定规分类
           
      Fisher准方法确定佳线性分界面方法著名方法提出该方法时间较早见
    五实验容
    已知两类数二者概率已知06 04
    中数点坐标应:
    数:
    x1

    02331 15207 06499 07757 10524 11974
    02908 02518 06682 05622 09023 01333
    05431 09407 02126 00507 00810 07315
    03345 10650 00247 01043 03122 06655
    05838 11653 12653 08137 03399 05152
    07226 02015 04070 01717 10573 02099
    x2

    23385 21946 16730 16365 17844 20155
    20681 21213 24797 15118 19692 18340
    18704 22948 17714 23939 15648 19329
    22027 24568 17523 16991 24883 17259
    20466 20226 23757 17987 20828 20798
    19449 23801 22373 21614 19235 22604
    x3

    05338 08514 10831 04164 11176 05536
    06071 04439 04928 05901 10927 10756
    10072 04272 04353 09869 04841 10992
    10299 07127 10124 04576 08544 11275
    07705 04129 10085 07676 08418 08784
    09751 07840 04158 10315 07533 09548
    数点应三维坐标
    x1

    14010 12301 20814 11655 13740 11829
    17632 19739 24152 25890 28472 19539
    12500 12864 12614 20071 21831 17909
    13322 11466 17087 15920 29353 14664
    29313 18349 18340 25096 27198 23148
    20353 26030 12327 21465 15673 29414

    x2

    10298 09611 09154 14901 08200 09399
    11405 10678 08050 12889 14601 14334
    07091 12942 13744 09387 12266 11833
    08798 05592 05150 09983 09120 07126
    12833 11029 12680 07140 12446 13392
    11808 05503 14708 11435 07679 11288
    x3

    06210 13656 05498 06708 08932 14342
    09508 07324 05784 14943 10915 07644
    12159 13049 11408 09398 06197 06603
    13928 14084 06909 08400 05381 13729
    07731 07319 13439 08142 09586 07379
    07548 07393 06739 08651 13699 11458



    数样点分布图:



    图 1:样点分布图

    六实验求
    1) 请数作样根Fisher选择投影方原原样量该方投影兼顾类间分布分开类样投影密集求求出评价投影方函数图形表示出实验报告中表示出求取极值matlab完成Fisher线性分类器设计程序语句求注释
    2) 根述结果判断(11506)(1210055)(2009068)(1215089)(023233143)属类画出数分类相应结果图求画出投影
    3) 回答问题分析例子Fisher判函数没影响原
    七实验结果
    1源代码
    x1[02331 15207 06499 07757 10524 11974
    02908 02518 06682 05622 09023 01333
    05431 09407 02126 00507 00810 07315
    03345 10650 00247 01043 03122 06655
    05838 11653 12653 08137 03399 05152
    07226 02015 04070 01717 10573 02099]'

    y1[23385 21946 16730 16365 17844 20155
    20681 21213 24797 15118 19692 18340
    18704 22948 17714 23939 15648 19329
    22027 24568 17523 16991 24883 17259
    20466 20226 23757 17987 20828 20798
    19449 23801 22373 21614 19235 22604]'

    z1[05338 08514 10831 04164 11176 05536
    06071 04439 04928 05901 10927 10756
    10072 04272 04353 09869 04841 10992
    10299 07127 10124 04576 08544 11275
    07705 04129 10085 07676 08418 08784
    09751 07840 04158 10315 07533 09548]' 存储第类点

    x2[14010 12301 20814 11655 13740 11829
    17632 19739 24152 25890 28472 19539
    12500 12864 12614 20071 21831 17909
    13322 11466 17087 15920 29353 14664
    29313 18349 18340 25096 27198 23148
    20353 26030 12327 21465 15673 29414]'

    y2[10298 09611 09154 14901 08200 09399
    11405 10678 08050 12889 14601 14334
    07091 12942 13744 09387 12266 11833
    08798 05592 05150 09983 09120 07126
    12833 11029 12680 07140 12446 13392
    11808 05503 14708 11435 07679 11288]'

    z2[06210 13656 05498 06708 08932 14342
    09508 07324 05784 14943 10915 07644
    12159 13049 11408 09398 06197 06603
    13928 14084 06909 08400 05381 13729
    07731 07319 13439 08142 09586 07379
    07548 07393 06739 08651 13699 11458]' 存储第二类点
    Pw106
    Pw204
    求第类点均值量m1
    m1xmean(x1()) 全部均
    m1ymean(y1()) 全部均
    m1zmean(z1()) 全部均
    m1[m1x
    m1y
    m1z]
    求第二类点均值量m2
    m2xmean(x2()) 全部均
    m2ymean(y2()) 全部均
    m2zmean(z2()) 全部均
    m2[m2x
    m2y
    m2z]
    求第类类离散矩阵S1
    S1zeros(33)
    for i136
    S1S1+([x1(i)y1(i)z1(i)]'m1)*([x1(i)y1(i)z1(i)]'m1)'
    end
    求第二类类离散矩阵S2
    S2zeros(33)
    for i136
    S2S2+([x2(i)y2(i)z2(i)]'m2)*([x2(i)y2(i)z2(i)]'m2)'
    end
    求总类离散度矩阵Sw
    SwS1+S2
    求量W*
    W(inv(Sw))*(m1m2)
    画出决策面
    x0125
    y013
    [XY]meshgrid(xy)
    Z(W(1)*X+W(2)*Y)(W(3))
    mesh(XYZ)
    保持
    hold on
    透视决策面
    hidden off
    求第类样品投影值均值
    Y10
    for i136
    Y1Y1+W'*[x1(i)y1(i)z1(i)]'
    end
    M1Y136
    求第二类样品投影值均值
    Y20
    for i136
    Y2Y2+W'*[x2(i)y2(i)z2(i)]'
    end
    M2Y236
    选取阈值Y0
    Y0(M1+M2)2+(log(Pw1)log(Pw2))70
    判定未知样品类
    X1[11506]'
    if W'*X1>Y0
    disp('点X1(11506)属第类')
    plot3(10506'or')
    else
    disp('点X1(11506)属第二类')
    plot3(10506'ob')
    end
    X2[1210055]'
    if W'*X2>Y0
    disp('点X2(1210055)属第类')
    plot3(1210055'or')
    else
    disp('点X2(1210055)属第二类')
    plot3(1210055'ob')
    end
    X3[2009068]'
    if W'*X3>Y0
    disp('点X3(2009068)属第类')
    plot3(2009068'or')
    else
    disp('点X3(2009068)属第二类')
    plot3(2009068'ob')
    end
    X4[1215089]'
    if W'*X4>Y0
    disp('点X4(1215089)属第类')
    plot3(1215089'or')
    else
    disp('点X4(1215089)属第二类')
    plot3(1215089'ob')
    end
    X5[023233143]'
    if W'*X5>Y0
    disp('点X5(023233143)属第类')
    plot3(023233143'or')
    else
    disp('点X5(023233143)属第二类')
    plot3(023233143'ob')
    end
    2 决策面

    图 2:决策面(红色代表第类蓝色代表第二类)

    3 参数
    决策面量
    W

    00798
    02005
    00478
    阈值
    Y0

    01828
    样点分类
    X1

    10000
    15000
    06000

    点X1(11506)属第类

    X2

    12000
    10000
    05500

    点X2(1210055)属第二类

    X3

    20000
    09000
    06800

    点X3(2009068)属第二类

    X4

    12000
    15000
    08900

    点X4(1215089)属第二类

    X5

    02300
    23300
    14300

    点X5(023233143)属第类
    八 实验分析
    1 例子
    决策面量W例子影响判函数分析:
    阈值:
    判函数:
    证明Y0WT关改变WT时判函数两边时改变WT影响判函数
    2语法障碍
    前接触matlab次实验做较漫长方便程序进行矩阵运算原始数矩阵转化成维量面求运算相应转化循环结构实现











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