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集成数据挖掘知识的可解释最优超球体支持向量机
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作者 陆思洁 范頔 +1 位作者 渐令 郜传厚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期375-384,共10页
最优超球体支持向量机(SSLM)是一种典型的黑箱模型,其运行模式不需要考察被研究对象的内部结构和机理,仅利用对象的输入输出数据即能达到认识其功能和作用机制,因此具有响应快、实时性强等优点,但也因此缺乏可解释性和透明性.鉴于此,本... 最优超球体支持向量机(SSLM)是一种典型的黑箱模型,其运行模式不需要考察被研究对象的内部结构和机理,仅利用对象的输入输出数据即能达到认识其功能和作用机制,因此具有响应快、实时性强等优点,但也因此缺乏可解释性和透明性.鉴于此,本文研究从SSLM黑箱模型的输入端加入先验知识的方法,增强其可解释性.本文开发了基于数据的非线性圆形知识挖掘算法以及知识的离散化算法,离散后的数据点不仅包含产生知识的原始数据点,还增加了新的数据点.通过将所挖掘的圆形知识以不等式约束的形式集成至SSLM模型,构造了可解释的SSLM模型(i-SSLM).该模型在训练时要确保知识约束的数据点分类正确,因此对模型结果有一定程度的预知,表明模型具有可解释性;同时,又由于知识的离散化增加了新的数据信息,因此,模型能具有更高的精度.i-SSLM模型的有效性在10组公共样本集和2组实际高炉数据集上得到了验证. 展开更多
关键词 黑箱模型 可解释性 最优球体支持向量 先验知识 不平衡数据
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超球体单类支持向量机的SMO训练算法 被引量:10
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作者 徐图 罗瑜 何大可 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第6期178-180,共3页
由于One-class支持向量机能用于无监督学习,被广泛用于信息安全、图像识别等领域中。而超球体One-class支持向量机能生成一个合适的球体,将训练样本包含其中,故更适合于呈球形分布的样本学习。但由于超球体One-class支持向量机没有一种... 由于One-class支持向量机能用于无监督学习,被广泛用于信息安全、图像识别等领域中。而超球体One-class支持向量机能生成一个合适的球体,将训练样本包含其中,故更适合于呈球形分布的样本学习。但由于超球体One-class支持向量机没有一种快速训练算法,使其在应用中受到限制。SMO算法成功地训练了标准SVM,其训练思想也可用于超球体One-class支持向量机的训练。本文提出了超球体One-class支持向量机的SMO训练算法,并对其空间和时间复杂度进行了分析。实验表明,这种算法能迅速、有效地训练超球体One-class支持向量机。 展开更多
关键词 无监督学习 超球体one-class支持向量机 SMO训练算法
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超球体支持向量机的不完全二叉树多类分类算法 被引量:5
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作者 黄扬帆 张慧敏 +1 位作者 徐子航 曹鹏程 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期125-128,140,共5页
针对现有的支持向量机多类分类方法的不足之处,提出了一种基于超球体支持向量机的不完全二叉树多类分类算法。该算法首先采用超球体SVM算法,计算各类样本群的分布范围。再利用距离公式,计算各类样本间的距离,基于将最容易分离出来的类... 针对现有的支持向量机多类分类方法的不足之处,提出了一种基于超球体支持向量机的不完全二叉树多类分类算法。该算法首先采用超球体SVM算法,计算各类样本群的分布范围。再利用距离公式,计算各类样本间的距离,基于将最容易分离出来的类最先分割出来的原则,设计二叉树结构,从而提高分类精度。通过仿真实验,分析比较各种方法的性能,从而验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 支持向量 多类分类 球体 二叉树
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超球体多类支持向量机理论 被引量:8
4
作者 徐图 何大可 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1293-1297,共5页
目前的多类分类器大多是经二分类器组合而成的,存在训练速度较慢的问题,在分类类别多的时候,会遇到很大困难,超球体多类支持向量机将超球体单类支持向量机扩展到多类问题,由于每类样本只参与一个超球体支持向量机的训练,因此,这是一种... 目前的多类分类器大多是经二分类器组合而成的,存在训练速度较慢的问题,在分类类别多的时候,会遇到很大困难,超球体多类支持向量机将超球体单类支持向量机扩展到多类问题,由于每类样本只参与一个超球体支持向量机的训练,因此,这是一种直接多类分类器,训练效率明显提高.为了有效训练超球体多类支持向量机,利用SMO算法思想,提出了超球体支持向量机的快速训练算法.同时对超球体多类支持向量机的推广能力进行了理论上的估计.数值实验表明,在分类类别较多的情况,这种分类器的训练速度有很大提高,非常适合解决类别数较多的分类问题.超球体多类支持向量机为研究快速直接多类分类器提供了新的思路. 展开更多
关键词 支持向量 多类支持向量 SMO训练算法 推广性能 球体多类支持向量
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不等距超球体支持向量机 被引量:6
5
作者 张慧敏 柴毅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期19-22,共4页
针对现实中经常遇到的各类样本分布范围相差很多、将各类样本误判的危害程度不同、或者各类样本数量差异悬殊等情况,提出了一种基于不等距超球体的SVM(NMS-SVM)算法。该算法以最大间隔为优化目标建立分类模型,同时引入距离比例参数λ,... 针对现实中经常遇到的各类样本分布范围相差很多、将各类样本误判的危害程度不同、或者各类样本数量差异悬殊等情况,提出了一种基于不等距超球体的SVM(NMS-SVM)算法。该算法以最大间隔为优化目标建立分类模型,同时引入距离比例参数λ,调整最优分类面到两类之间的距离。通过UCI数据库中数据集的分类仿真实验,比较了该算法与普通超球体算法以及最大间隔超球体算法的分类精度,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 支持向量 球体 不等距 最大间隔
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基于ν-最大间隔超球体支持向量机的非平衡数据分类 被引量:3
6
作者 李秋林 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2012年第12期93-98,共6页
针对传统超球体支持向量机在处理非平衡数据集时出现的少数类查全率较低的问题,通过引入最大间隔和参数ν,提出了ν-最大间隔超球体支持向量机。该算法以最大间隔为优化目标建立分类模型,大幅度提高了少数类查全率。通过UCI数据集的分... 针对传统超球体支持向量机在处理非平衡数据集时出现的少数类查全率较低的问题,通过引入最大间隔和参数ν,提出了ν-最大间隔超球体支持向量机。该算法以最大间隔为优化目标建立分类模型,大幅度提高了少数类查全率。通过UCI数据集的分类仿真实验,比较了该算法与传统超球体支持向量机的分类精度。结果表明,该算法能有效提高对非均衡分布数据的分类准确率。 展开更多
关键词 支持向量 球体支持向量 最大间隔 非均衡数据
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基于多类超球支持向量机的铣削颤振预测方法 被引量:13
7
作者 吴石 林连冬 +1 位作者 肖飞 渠达 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2414-2421,共8页
为了预测薄壁件铣削过程颤振的发生,提出了一种应用小波系数特征和多类超球支持向量机进行铣削颤振预报的方法。首先基于连续小波变换分别提取高、低频段铣削振动信号的特征,然后利用多类超球支持向量机进行稳定铣削状态、铣削颤振孕育... 为了预测薄壁件铣削过程颤振的发生,提出了一种应用小波系数特征和多类超球支持向量机进行铣削颤振预报的方法。首先基于连续小波变换分别提取高、低频段铣削振动信号的特征,然后利用多类超球支持向量机进行稳定铣削状态、铣削颤振孕育状态、铣削颤振状态识别。为了简化支持向量机进行多类分类时所带来的计算复杂性,该算法使每一类样本都获得一个超球支持向量机,在特征空间中以测试样本与超球中心距离、超球半径作为决策函数来进行识别。实验表明,在铣削颤振识别系统中多类双核超球支持向量机与连续小波系数特征向量相结合具有良好的识别效果,颤振孕育预报正确率达98.0%。 展开更多
关键词 颤振预报 小波系数 支持向量 多类支持向量
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基于超球球心间距多类支持向量机的滚动轴承故障分类 被引量:20
8
作者 康守强 王玉静 +3 位作者 姜义成 杨广学 宋立新 V.I.MIKULOVICH 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期2319-2325,共7页
为了降低滚动轴承故障智能分类的训练时间并提高分类精度,提出了一种滚动轴承正常、内、外环故障及不同故障严重程度的多状态分类方法。该方法首先采用峭度值结合相关系数法确定集合经验模态分解结果中包含主要状态信息的固有模态函数;... 为了降低滚动轴承故障智能分类的训练时间并提高分类精度,提出了一种滚动轴承正常、内、外环故障及不同故障严重程度的多状态分类方法。该方法首先采用峭度值结合相关系数法确定集合经验模态分解结果中包含主要状态信息的固有模态函数;再将其组成特征矩阵,利用奇异值分解所得奇异值作为特征向量;最后在采用改进分类规则的超球多类支持向量机分类时,提出由各状态超球球心间距中的最值来确定多类分类器核参数的选取范围,缩小选取区间,最终实现滚动轴承的多状态分类。实验结果表明,提出的滚动轴承多状态分类方法可以减少分类器的训练时间,提高分类精度。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障分类 多类支持向量 球秋心间距 经验模态分解
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基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别 被引量:14
9
作者 刘路 王太勇 +2 位作者 蒋永翔 胡淼 宁倩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期218-222,共5页
提出一种基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别方法。该方法提取切削力与振动信号中的多项特征,对各项特征分别进行刀具磨损量相关性分析,选择与刀具磨损变化量最相关的均值、均方根、小波系数能量以及小波系数近似熵组成特征向量。... 提出一种基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别方法。该方法提取切削力与振动信号中的多项特征,对各项特征分别进行刀具磨损量相关性分析,选择与刀具磨损变化量最相关的均值、均方根、小波系数能量以及小波系数近似熵组成特征向量。采用超球面支持向量机作为分类器,实现了刀具磨损状态的自动识别。实验证明,在小样本学习情况下,基于超球面支持向量机的刀具磨损状态识别方法具有良好的学习和泛化能力,获得较高的识别正确率。 展开更多
关键词 刀具磨损 球面支持向量 小波变换 近似熵 模式识别
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基于一类超球面支持向量机的机械故障诊断研究 被引量:10
10
作者 王自营 邱绵浩 +1 位作者 安钢 王凯 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期553-558,共6页
针对机械故障诊断中故障类样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了基于一类超球面支持向量机(SVM)的故障诊断方法,该方法只需要对正常类样本进行训练。试验分析了异常类样本缺失对一类超球面支持向量机性能的影响,并提出模型参数优... 针对机械故障诊断中故障类样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了基于一类超球面支持向量机(SVM)的故障诊断方法,该方法只需要对正常类样本进行训练。试验分析了异常类样本缺失对一类超球面支持向量机性能的影响,并提出模型参数优化选择方法,以提高分类模型的推广能力。分析了不同训练结果的分类能力,并对一类超球面支持向量机与一类超平面支持向量机的分类结果进行比较,验证了前者的正确性和有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 一类球面支持向量 互信息 匀幅
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基于超球面支持向量机的丝杠故障诊断技术 被引量:6
11
作者 吴希曦 高宏力 +3 位作者 燕继明 赵敏 黄柏权 许明恒 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2661-2667,共7页
针对高档数控机床丝杠故障样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了一种用小波包分解和超球面支持向量机进行分类的丝杠故障智能诊断技术。该方法将振动信号小波包分解后的频带能量作为特征向量,输入到超球面支持向量机分类器进行故... 针对高档数控机床丝杠故障样本不易获取以及样本分布不均的问题,提出了一种用小波包分解和超球面支持向量机进行分类的丝杠故障智能诊断技术。该方法将振动信号小波包分解后的频带能量作为特征向量,输入到超球面支持向量机分类器进行故障识别。通过改变相关参数,研究了模型参数选择在构造超球面支持向量机中的重要作用。试验结果表明,建立的超球面支持向量机模型能够有效地对机床丝杠故障进行诊断。 展开更多
关键词 故障诊断 球面 支持向量 小波包 丝杠 数控
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基于超球支持向量机的类增量学习算法研究 被引量:8
12
作者 秦玉平 李祥纳 +1 位作者 王秀坤 王春立 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第8期116-118,共3页
提出了一种超球支持向量机类增量学习算法。对每一类样本,利用超球支持向量机在特征空间中求得包围该类尽可能多样本的最小超球,使各类样本之间通过超球隔开。类增量学习过程中,只对新增类样本进行训练,使得该算法在很小的样本集、很小... 提出了一种超球支持向量机类增量学习算法。对每一类样本,利用超球支持向量机在特征空间中求得包围该类尽可能多样本的最小超球,使各类样本之间通过超球隔开。类增量学习过程中,只对新增类样本进行训练,使得该算法在很小的样本集、很小的空间代价下实现了类增量学习,大大降低了训练时间,同时保留了历史训练结果。分类过程中,通过计算待分类样本到各超球球心的距离判定其所属类别,分类简单快捷。实验结果证明,该算法不仅具有较高的训练速度,而且具有较高的分类速度和分类精度。 展开更多
关键词 支持向量 类增量学习
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基于自适应双向加权最小二乘支持向量机的超短期负荷预测 被引量:27
13
作者 王岗 姜杰 +1 位作者 唐昆明 张太勤 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第19期142-146,共5页
应用模糊加权最小二乘支持向量机对超短期负荷进行预测,为了体现离预测点越远的历史负荷数据对预测点负荷值的影响越不明显的特点,即'近大远小'的原则,在双向,即横向(输入样本)与纵向(训练样本集)引入时间域的隶属分布。并用快... 应用模糊加权最小二乘支持向量机对超短期负荷进行预测,为了体现离预测点越远的历史负荷数据对预测点负荷值的影响越不明显的特点,即'近大远小'的原则,在双向,即横向(输入样本)与纵向(训练样本集)引入时间域的隶属分布。并用快速留一法在线优化模型的参数,实现了相关参数的自适应选择,克服了应用固定系数进行预测的缺点。应用某地区的负荷数据进行了仿真预测,并应用不同的方法进行了对比。结果表明,所提出的方法与传统方法相比提高了超短期负荷的预测精度。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量 双向加权 快速留一法 短期负荷预测 自适应参数选择
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基于支持向量机和多球体的一对多分类器 被引量:4
14
作者 徐磊 赵光宙 顾弘 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期303-308,共6页
为了提高支持向量机(SVM)多分类器的训练效率,将多球体思想引入有指导学习,对训练样本按类别分别进行一类支持向量机(1-SVM)训练得到多球体分类器.针对多球体的冗余区域,构造简化一对多分类器将各球内混叠样本与正常样本分离.以上两个... 为了提高支持向量机(SVM)多分类器的训练效率,将多球体思想引入有指导学习,对训练样本按类别分别进行一类支持向量机(1-SVM)训练得到多球体分类器.针对多球体的冗余区域,构造简化一对多分类器将各球内混叠样本与正常样本分离.以上两个分类器性能互补,可以加权组合为多球体一对多分类器.同时给出了组合分类器基于交叉验证的权重估计和参数调整.仿真实验表明,相对于一对多算法,该分类器训练时间较短且分类正确率较高;相对于一对一算法,该分类器决策速度较快,有助于解决大样本的多分类问题. 展开更多
关键词 一类支持向量 交叉验证 球体 一对多 一对一
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基于自回归模型和超球面支持向量机的局部放电模式识别 被引量:9
15
作者 张建文 王恩俊 +2 位作者 陈焕栩 王曼 丁冬 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期29-34,共6页
为了提高变压器局部放电信号分类的准确率,提出了基于自回归模型和超球面支持向量机的模式识别算法。该方法对不同放电类型的信号建立自回归模型,将得到的模型系数作为局部放电信号的特征矩阵,输入到超球面支持向量机中对局部放电信号... 为了提高变压器局部放电信号分类的准确率,提出了基于自回归模型和超球面支持向量机的模式识别算法。该方法对不同放电类型的信号建立自回归模型,将得到的模型系数作为局部放电信号的特征矩阵,输入到超球面支持向量机中对局部放电信号进行分类。由于超球面支持向量机中的惩罚因子和核函数参数对分类的准确率起着重要的作用,因此采用粒子群算法寻找最优的惩罚因子和核函数参数的组合。实验结果表明,基于自回归模型的参数特征,采用优化后的超球面支持向量机对局部放电信号进行分类,其分类准确率比未经优化超球面支持向量机的分类准确率提高了13.33%,比BP神经网络的识别率提高了20%,为局部放电信号的模式识别提供了一种新思路。 展开更多
关键词 局部放电信号 自回归模型 球面支持向量 粒子群算法
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基于超球支持向量机的多主题文本分类算法 被引量:5
16
作者 艾青 秦玉平 李迎春 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第10期2273-2275,2279,共4页
针对标准支持向量机多分类算法不能解决多主题文本分类问题,提出了一种基于超球支持向量机的多主题文本分类算法。该算法用超球支持向量机训练得到每个超球,计算待分类文本到每个超球球心的距离,依据距离得到隶属度向量,最后根据隶属度... 针对标准支持向量机多分类算法不能解决多主题文本分类问题,提出了一种基于超球支持向量机的多主题文本分类算法。该算法用超球支持向量机训练得到每个超球,计算待分类文本到每个超球球心的距离,依据距离得到隶属度向量,最后根据隶属度向量判定该文本所属的主题。实验结果表明,该算法具有更好的召回率、准确率和F1值。 展开更多
关键词 支持向量 隶属度向量 召回率 准确率 F1值
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基于超像素和支持向量机的车辆阴影检测算法 被引量:5
17
作者 朱周 路小波 +1 位作者 卫朋 曾维理 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期443-447,共5页
为解决车辆阴影检测中易将车辆阴影相似的车辆区域误检测为车辆阴影的问题,提出了一种基于超像素和支持向量机的车辆阴影检测算法.首先,利用简单线性迭代聚类法将图像分割为若干超像素;然后,以超像素为基本检测单位,根据HSV空间中的一... 为解决车辆阴影检测中易将车辆阴影相似的车辆区域误检测为车辆阴影的问题,提出了一种基于超像素和支持向量机的车辆阴影检测算法.首先,利用简单线性迭代聚类法将图像分割为若干超像素;然后,以超像素为基本检测单位,根据HSV空间中的一组判别条件对车辆阴影进行初步检测;在此基础上,利用支持向量机识别并去除被误检测为车辆阴影的车辆区域,进而得到最终的车辆阴影.实验结果表明,所提算法能够较好地区分车辆阴影及与车辆阴影相似的车辆区域,提高车辆阴影的检测率和分类率. 展开更多
关键词 阴影检测 像素 支持向量 车辆检测
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基于超椭球支持向量机的兼类文本分类算法 被引量:4
18
作者 秦玉平 王祎 +1 位作者 伦淑娴 王秀坤 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第11A期98-100,共3页
提出一种基于超椭球支持向量机的多类文本分类算法。对每一类样本,利用超椭球支持向量机方法在特征空间求得一个超椭球,使其包含该类尽可能多的样本,同时将噪音点排除在外。分类时,利用待分类样本映射到每个超椭球球心的马氏距离确定其... 提出一种基于超椭球支持向量机的多类文本分类算法。对每一类样本,利用超椭球支持向量机方法在特征空间求得一个超椭球,使其包含该类尽可能多的样本,同时将噪音点排除在外。分类时,利用待分类样本映射到每个超椭球球心的马氏距离确定其类别。在标准数据集Reuters 21578上的实验结果表明,该算法有效地提高了分类精度。 展开更多
关键词 椭球支持向量 兼类分类 马氏距离
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基于改进的超球支持向量机的有杆抽油泵故障诊断研究 被引量:4
19
作者 王凯 刘宏昭 +1 位作者 熊俊 唐小彪 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第1期133-137,141,共6页
针对神经网络对有杆抽油泵系统进行故障诊断存在的缺陷以及支持向量机在大规模训练样本或训练样本严重不平衡时的多分类问题求解中能效不足,提出了基于改进分类策略的超球支持向量机多分类算法。赋予3种工作集选择方式的贯序最小优化算... 针对神经网络对有杆抽油泵系统进行故障诊断存在的缺陷以及支持向量机在大规模训练样本或训练样本严重不平衡时的多分类问题求解中能效不足,提出了基于改进分类策略的超球支持向量机多分类算法。赋予3种工作集选择方式的贯序最小优化算法用于支持网格搜索模型以便进行参数寻优,避免了参数选择的盲目性和随意性。根据训练样本规模适时引入核缓存技术和上三角矩阵策略,使得寻优耗时减少。开发了基于Java语言、功能完备的超球支持向量机工具箱HSSVM-1.17。利用HSSVM-1.17对抽油泵工况进行了多分类仿真试验,并与BP神经网络、支持向量机方法加以比较。试验结果表明:改进后的超球支持向量机算法理论严谨、参数寻优迅速、分类精度高、自适应好,适用于采油工程领域中大规模复杂的故障诊断问题。 展开更多
关键词 支持向量 分类策略 参数寻优 核缓存技术
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基于超球支持向量机的兼类文本分类算法研究 被引量:2
20
作者 秦玉平 王秀坤 +1 位作者 李祥纳 王春立 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第19期166-168,共3页
针对兼类文本,提出了一种分类算法。对属于同一类别的文本,利用超球支持向量机在特征空间中求得一个能包围该类尽可能多文本的最小超球,使各类文本之间通过超球分隔开,达到分类效果。对待分类文本,计算它到各超球球心的距离,根据距离判... 针对兼类文本,提出了一种分类算法。对属于同一类别的文本,利用超球支持向量机在特征空间中求得一个能包围该类尽可能多文本的最小超球,使各类文本之间通过超球分隔开,达到分类效果。对待分类文本,计算它到各超球球心的距离,根据距离判定该文本所属的类别。实验结果证明,该算法不仅具有较快的分类速度,而且具有较高的分类精度。 展开更多
关键词 支持向量 兼类 分类
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