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基于自适应模型降阶的三维非线性磁场快速计算方法
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作者 刘禹彤 任自艳 +2 位作者 迟连强 张殿海 张艳丽 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
为了解决有限元法(FEM)仿真分析中三维非线性磁场计算效率低、成本高的问题,该文提出一种基于本征正交分解(POD)的三维非线性磁场问题自适应模型降阶方法。该方法基于贪婪策略,将POD与径向基函数(RBF)相结合,同时采用改进的麻雀搜索算法... 为了解决有限元法(FEM)仿真分析中三维非线性磁场计算效率低、成本高的问题,该文提出一种基于本征正交分解(POD)的三维非线性磁场问题自适应模型降阶方法。该方法基于贪婪策略,将POD与径向基函数(RBF)相结合,同时采用改进的麻雀搜索算法(ISSA)计算RBF的最优宽度参数组合,构建更适配高阶系统的降阶模型。以TEAM24标准问题——非线性时变旋转实验装置的磁场模型和一台单相牵引变压器模型为算例,验证降阶模型的高效性能。结果表明:该方法在具有较高精度的同时具有高加速比,建立的模型具有较好的可泛化性。 展开更多
关键词 本征正交分解 改进的麻雀搜索算法 模型降阶 贪婪算法 三维非线性磁场
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基于变分自编码器的流形学习降维方法
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作者 冯琳琳 王长鹏 +1 位作者 吴田军 张讲社 《计算机辅助设计与图形学学报》 北大核心 2025年第3期439-445,共7页
针对科学数据集的规模和复杂性的迅速增长,现有的降维方法存在“拥挤问题”以及不能嵌入新样本的问题,提出了一种变分自编码器均匀流形近似与投影的数据降维方法.首先,为减小高维数据之间的耦合性,利用变分自编码器将数据压缩为潜在变量... 针对科学数据集的规模和复杂性的迅速增长,现有的降维方法存在“拥挤问题”以及不能嵌入新样本的问题,提出了一种变分自编码器均匀流形近似与投影的数据降维方法.首先,为减小高维数据之间的耦合性,利用变分自编码器将数据压缩为潜在变量;然后,运用均匀流形近似与投影进一步将潜在变量降维,使低维嵌入更好地保持原始数据之间的相似性关系;最后,将所提方法用训练集进行拟合,并嵌入一个样本外测试集来评估对新数据的泛化能力.实验结果表明,在MNIST和Fashion-MNIST数据集上,与UMAP,DensMAP,VAE和AE这4个优秀降维方法相比,所提方法的可信度得分分别达到0.9944和0.9939,超越了当前最好方法UMAP 0.0316和0.0141,同时在可视化、Kendall秩相关系数以及分类精度评价指标上也有显著的改进. 展开更多
关键词 变分自编码器 均匀流形近似与投影 非线性降维 流形学习
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基于图像欧氏距离的高光谱图像流形降维算法 被引量:18
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作者 陈宏达 普晗晔 +1 位作者 王斌 张立明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期450-455,共6页
提出两种基于图像欧氏距离的非线性降维方法.该方法利用高光谱图像物理特性,将图像欧氏距离引入到传统的流形降维算法中.与其它应用于高光谱图像的降维算法相比,该算法具有诸多优点.图像欧氏距离的引入,在考虑高光谱图像本身的空间关系... 提出两种基于图像欧氏距离的非线性降维方法.该方法利用高光谱图像物理特性,将图像欧氏距离引入到传统的流形降维算法中.与其它应用于高光谱图像的降维算法相比,该算法具有诸多优点.图像欧氏距离的引入,在考虑高光谱图像本身的空间关系的同时,很好地保持了数据点之间的局部特性,可以实现有效地去除原始数据集光谱维和空间维的冗余信息.实际高光谱数据的实验结果表明,该算法应用于高光谱图像分类时,与其它常见的方法相比具有更高的分类精度. 展开更多
关键词 高光谱遥感图像 非线性降维 图像欧氏距离 分类
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基于局部线性加权的离群点检测方法 被引量:5
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作者 徐雪松 宋东明 +2 位作者 张谞 张宏 刘凤玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第5期154-157,共4页
为了提高高堆数据集合离群数据挖掘效率,在分析了传统的离群数据挖掘算法优点和缺点的基础上,提出了一种基于局部线性加权的离群点检测算法。该算法利用LLE算法的思想寻找样本数据的内在嵌入分布,并通过距离公式和离群点权值判别式进行... 为了提高高堆数据集合离群数据挖掘效率,在分析了传统的离群数据挖掘算法优点和缺点的基础上,提出了一种基于局部线性加权的离群点检测算法。该算法利用LLE算法的思想寻找样本数据的内在嵌入分布,并通过距离公式和离群点权值判别式进行权值数据判定,根据权值的大小标识出数据集中的离群点。仿真实验的结果表明了该方法能够有效地发现高维数据集中的离群点。与此同时,该算法具有参数估计简单、参数影响不大等优点。该算法为离群点检测问题的机器学习提供了一条新的途径。 展开更多
关键词 局部线性嵌入 高维数据 非线性降维 离群数据
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面向色彩再现的多光谱图像非线性降维方法 被引量:24
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作者 王莹 王忠民 +1 位作者 王义峰 罗雪梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1171-1178,共8页
针对多光谱图像数据维数高导致图像色彩再现过程中数据处理复杂度高的问题,提出一种多光谱图像非线性降维方法。首先根据人眼视觉系统特征,用CIE标准观察者色匹配函数对源光谱进行加权,对加权光谱采用主成分分析(PCA)方法降维来提高降... 针对多光谱图像数据维数高导致图像色彩再现过程中数据处理复杂度高的问题,提出一种多光谱图像非线性降维方法。首先根据人眼视觉系统特征,用CIE标准观察者色匹配函数对源光谱进行加权,对加权光谱采用主成分分析(PCA)方法降维来提高降维的色度精度及光照变换时的色差稳定性;然后针对因色匹配函数加权降维引起的光谱损失,采用PCA方法对损失的光谱进行降维,补偿因色度精度提升引起的光谱损失,有效提高降维的光谱精度。最后根据应用精度要求用前两步获得的主成分组合形成降维后数据。实验结果显示,提出方法的平均光谱精度为0.013 9,平均色度精度为0.705 8,色差稳定性为1.950 6,比现有的线性变换PCA法和LabPQR法分别提高了14%,15%;47%,68%和82%,表明新方法在光照变换色差稳定性、光谱精度及色度精度3方面均优于现有其他算法。 展开更多
关键词 光谱色彩学 光谱图像 非线性降维 主成分分析 多光谱图像 光谱反射比
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基于一种改进的监督流形学习算法的语音情感识别 被引量:21
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作者 张石清 李乐民 赵知劲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2724-2729,共6页
为了有效提高语音情感识别的性能,需要对嵌入在高维声学特征空间的非线性流形上的语音特征数据作非线性降维处理。监督局部线性嵌入(SLLE)是一种典型的用于非线性降维的监督流形学习算法。该文针对SLLE存在的缺陷,提出一种能够增强低维... 为了有效提高语音情感识别的性能,需要对嵌入在高维声学特征空间的非线性流形上的语音特征数据作非线性降维处理。监督局部线性嵌入(SLLE)是一种典型的用于非线性降维的监督流形学习算法。该文针对SLLE存在的缺陷,提出一种能够增强低维嵌入数据的判别力,具备最优泛化能力的改进SLLE算法。利用该算法对包含韵律和音质特征的48维语音情感特征数据进行非线性降维,提取低维嵌入判别特征用于生气、高兴、悲伤和中性4类情感的识别。在自然情感语音数据库的实验结果表明,该算法仅利用较少的9维嵌入特征就取得了90.78%的最高正确识别率,比SLLE提高了15.65%。可见,该算法用于语音情感特征数据的非线性降维,可以较好地改善语音情感识别结果。 展开更多
关键词 语音情感识别 非线性降维 流形学习 监督局部线性嵌入
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基于优选样本的KPCA高光谱图像降维方法 被引量:14
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作者 王瀛 郭雷 梁楠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期847-851,共5页
降维是高光谱图像常用的预处理手段,而核主成份分析通过非线性映射能够挖掘数据的高阶统计特性,是目前较常使用的特征提取方法.本文提出了一种基于优选样本的核主成份分析高光谱图像降维方法,算法挑选参与核主成份分析运算的样本时兼顾... 降维是高光谱图像常用的预处理手段,而核主成份分析通过非线性映射能够挖掘数据的高阶统计特性,是目前较常使用的特征提取方法.本文提出了一种基于优选样本的核主成份分析高光谱图像降维方法,算法挑选参与核主成份分析运算的样本时兼顾整幅高光谱图像的统计特性,以与全图能量分布相近的最小样本集为最终选择样本.本算法由IDL7.0实现,并在实际高光谱图像Cuprite上进行实验.结果表明,在大幅缩短运算时间的同时,降维效果优于传统的核主成份分析方法. 展开更多
关键词 高光谱图像 核主成份分析 非线性映射 降维
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(2+1)维非线性发展方程的对称约化和显式解 被引量:19
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作者 张颖元 刘希强 王岗伟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期411-416,共6页
利用相容方法,得到了(2+1)维非线性发展方程的对称,并根据相应的特征方程组得到了(2+1)维非线性发展方程的相似约化,同时得到了一些新的显式解。
关键词 (2+1)维非线性发展方程 对称约化 显式解
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基于流形学习的新高光谱图像降维算法 被引量:7
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作者 普晗晔 王斌 张立明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期232-237,共6页
提出了一种新的基于图像块距离的邻域选择方法,并将其应用于流形学习中,得到一类新的高光谱图像非线性降维算法。该类算法利用高光谱图像物理特性,结合图像的光谱信息和空间信息,在最大限度减小图像信息冗余的基础之上,很好地保持了原... 提出了一种新的基于图像块距离的邻域选择方法,并将其应用于流形学习中,得到一类新的高光谱图像非线性降维算法。该类算法利用高光谱图像物理特性,结合图像的光谱信息和空间信息,在最大限度减小图像信息冗余的基础之上,很好地保持了原始数据集的特性。与其它高光谱图像的降维算法相比,改进的流形学习算法不仅考虑到高光谱图像本身的空间关系,而且利用图像块距离更好地保持了数据点之间的局部特性,从而有效地去除原始数据集光谱维和空间维的冗余信息。实际高光谱数据的实验结果表明,所提出的算法在应用于高光谱图像分类时,与其它方法相比具有更高的分类精度。 展开更多
关键词 高光谱图像 非线性降维 图像块距离 流形学习算法 分类
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基于核函数距离测度的LLE降维及其在离群聚类中的应用 被引量:5
10
作者 徐雪松 张宏 刘凤玉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1996-2000,共5页
局部线性嵌入算法(locally linear embedding,LLE)是一种流形降维方法,在高维稀疏数据空间中,针对LLE不适合稀疏采样和欧氏距离公式的缺陷,研究该算法的扩展,引入核函数,并将样本映射到高维特征空间,核映射改善了样本的空间分布,改进的... 局部线性嵌入算法(locally linear embedding,LLE)是一种流形降维方法,在高维稀疏数据空间中,针对LLE不适合稀疏采样和欧氏距离公式的缺陷,研究该算法的扩展,引入核函数,并将样本映射到高维特征空间,核映射改善了样本的空间分布,改进的LLE方法在适当选取近邻点个数情况下,可得到良好的效果。对从高维采样数据中恢复得到低维数据集,通过本文提出的离群数据假设,并结合本文给出的离群聚类方法对所得低维数据是否是离群数据进行判别。仿真文验的结果表明了该方法能够有效地发现高维数据集中的离群点,与此同时,该算法具有参数估计简单、参数影响不大等优点,该算法为离群点检测问题的机器学习提供了一条新的途径。 展开更多
关键词 核函数 维数消减 非线性数据集 离群数据 聚类
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基于双向非线性学习的轨迹跟踪和识别 被引量:5
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作者 胡昭华 樊鑫 +1 位作者 梁德群 宋耀良 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1389-1397,共9页
目标的运动轨迹是跟踪和识别目标行为的重要特征之一,在视觉跟踪等领域得到了广泛的应用.然而,由于轨迹数据具有高维和非线性等特点,因而直接建模目标的运动轨迹比较困难.为此,引入一种称为自编码(au-toencoder)的双向深层神经网络,并... 目标的运动轨迹是跟踪和识别目标行为的重要特征之一,在视觉跟踪等领域得到了广泛的应用.然而,由于轨迹数据具有高维和非线性等特点,因而直接建模目标的运动轨迹比较困难.为此,引入一种称为自编码(au-toencoder)的双向深层神经网络,并结合粒子滤波提出一种轨迹跟踪识别算法.首先,自编码网络按照一定的学习规则将高维轨迹嵌入到二维平面上,通过该网络的逆向映射得到轨迹的生成模型,由轨迹生成模型可得到一系列可行性轨迹.跟踪过程中,每时刻粒子滤波器的粒子便从这些可行性轨迹中进行抽样,并利用颜色似然函数对抽取的粒子进行加权以及再抽样从而实现对目标状态的估计,最后在二维平面中利用"最小距离分类器"对跟踪轨迹进行识别.特别地,自编码网络提供了高维轨迹空间和低维嵌套结构的双向映射,有效解决了大多数非线性降维方法(例如局部线性嵌入算法(LLE)和等度规映射(ISOMAP))所不具备的逆向映射问题.跟踪和识别手写数字实验表明所提出的方法能在复杂背景下精确跟踪目标并正确识别目标轨迹. 展开更多
关键词 自编码网络 轨迹生成模型 非线性降维 目标跟踪
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基于分维LLE和Fisher判别的故障诊断方法 被引量:13
12
作者 张伟 周维佳 李斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期325-333,共9页
针对非线性系统故障诊断难以解决的问题,通过改进的局部线性嵌入映射算法解决了非线性数据的特征映射问题。首先,通过线性拟合改进了基于分形维估计的内在维数的估计。然后,将故障状态与空间分布结合起来,通过确定数据点在空间超球内的... 针对非线性系统故障诊断难以解决的问题,通过改进的局部线性嵌入映射算法解决了非线性数据的特征映射问题。首先,通过线性拟合改进了基于分形维估计的内在维数的估计。然后,将故障状态与空间分布结合起来,通过确定数据点在空间超球内的分布完成故障的检测,在这个过程中将超球的确定与LLE算法中基于核函数的样本外数据扩展结合起来,大大减少了计算量,提高了算法的实时性。然后,利用Fisher判别分析进行故障匹配,通过计算最优的投影向量与历史故障数据投影向量的相似度的计算,完成故障识别,从而为复杂非线性系统故障诊断提供了一种新的有效的方法。 展开更多
关键词 局部线性嵌入(LLE) 故障诊断 非线性降维 内在维数 FISHER判别
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一种新的彩色图像降维方法 被引量:10
13
作者 徐志节 杨杰 王猛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2063-2067,2072,共6页
基于内容的图像检索(CBIR)是图像检索的重要分支,而基于颜色的特征提取是CBIR的常用方法之一.如果对图像颜色的特征数提取过多、维数过大,则不利于对图像的快速匹配.本文将图像的色彩直方图作为输入向量,然后采用局部线性映射(LLE)算法... 基于内容的图像检索(CBIR)是图像检索的重要分支,而基于颜色的特征提取是CBIR的常用方法之一.如果对图像颜色的特征数提取过多、维数过大,则不利于对图像的快速匹配.本文将图像的色彩直方图作为输入向量,然后采用局部线性映射(LLE)算法对原始数据进行降维,并分别在4种色彩空间下对降维后的彩色图像进行分类.实验证明,在处理非线性数据降维时,LLE较主成分分析(PCA)具有明显的优势. 展开更多
关键词 图像检索 色彩直方图 特征提取 局部线性映射 非线性降维
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利用非线性降维方法预测膜蛋白类型 被引量:6
14
作者 徐志节 杨杰 王猛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期279-283,共5页
将氨基酸的组成含量以及它们之间的相关系数作为膜蛋白序列的特征向量,采用有监督的局部线性映射(SLLE)的方法对该向量进行降维,并使用最简单的欧氏距离分类器来预测膜蛋白类型.利用统计学中Self-consistency,Jackknife和Independentdat... 将氨基酸的组成含量以及它们之间的相关系数作为膜蛋白序列的特征向量,采用有监督的局部线性映射(SLLE)的方法对该向量进行降维,并使用最简单的欧氏距离分类器来预测膜蛋白类型.利用统计学中Self-consistency,Jackknife和Independentdataset3种典型方法检验SLLE的降维结果,取得了明显的效果.试验结果表明,SLLE算法能够成功地预测膜蛋白数据类型. 展开更多
关键词 膜蛋白 非线性降维 局部线性映射 蛋白质组学 生物信息学
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基于非线性降维IC特征的实车电池SOH估计 被引量:5
15
作者 陈吉清 李子涵 +3 位作者 兰凤崇 蒋心平 潘威 陈继开 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期199-208,共10页
基于实车电池复杂的运行数据,本文使用增量容量分析方法提取IC峰特征作为电池充电片段的有效特征,使用t-SNE非线性降维方法处理IC峰特征,消除多维特征冗余性,以解决实车数据难以提取可靠特征的问题。另外构建支持向量回归模型,实现对电... 基于实车电池复杂的运行数据,本文使用增量容量分析方法提取IC峰特征作为电池充电片段的有效特征,使用t-SNE非线性降维方法处理IC峰特征,消除多维特征冗余性,以解决实车数据难以提取可靠特征的问题。另外构建支持向量回归模型,实现对电池健康状态的估计。结果表明,本文使用的增量容量曲线峰特征能有效表征电池健康状态衰退变化;对实车数据的平滑、降噪方法可以较好地提升训练数据质量;基于t-SNE降维特征的SVR模型提升了对电池健康状态的估计精度,保证了有限样本数据集上实现准确估计。 展开更多
关键词 动力电池 SOH估计 非线性降维 机器学习
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基于自组织的鲁棒非线性维数约减算法 被引量:4
16
作者 侯越先 丁峥 何丕廉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期188-195,共8页
现有的非线性维数约减算法需要求解大尺度特征值问题 由于特征值问题至少二次的计算复杂性 ,这类算法在大样本集上的应用较受限制 此外 ,现有算法的全局优化机制对于噪声较为敏感 ,且需要考虑“病态矩阵”的计算精度问题 提出时间复... 现有的非线性维数约减算法需要求解大尺度特征值问题 由于特征值问题至少二次的计算复杂性 ,这类算法在大样本集上的应用较受限制 此外 ,现有算法的全局优化机制对于噪声较为敏感 ,且需要考虑“病态矩阵”的计算精度问题 提出时间复杂性为O (NlogN)的自组织非线性维数约减算法SIE SIE的主要计算过程是局域的 ,可提高算法抗噪性、回避病态矩阵的计算精度问题 仿真表明 ,对于无噪数据和含噪数据 。 展开更多
关键词 非线性维数约减 自组织 鲁棒性 机器学习
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基于局域主方向重构的适应性非线性维数约减 被引量:6
17
作者 侯越先 吴静怡 何丕廉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第4期895-897,共3页
现有的主要非线性维数约减算法,如SIE和Isomap等,其邻域参数的设定是全局性的。仿真表明,对于局域流形结构差异较大的数据集,全局一致的邻域参数可能无法获得合理的嵌入结果。为此给出基于局域主方向重构的适应性邻域选择算法。算法首... 现有的主要非线性维数约减算法,如SIE和Isomap等,其邻域参数的设定是全局性的。仿真表明,对于局域流形结构差异较大的数据集,全局一致的邻域参数可能无法获得合理的嵌入结果。为此给出基于局域主方向重构的适应性邻域选择算法。算法首先为每个参考点选择一个邻域集,使各邻域集近似处于局域主线性子空间,并计算各邻域集的基向量集;再由基向量集对各邻域点的线性拟合误差判定该邻域点与主线性子空间的偏离程度,删除偏离较大的点。仿真表明,基于局域主方向重构的适应性邻域选择可有效处理局域流形结构差异较大的数据集;且相对于已有的适应性邻域选择算法,可以更好屏蔽靠近参考点的孤立噪声点及较大的空间曲率导致的虚假连通性。 展开更多
关键词 非线性维数约减 适应性邻域选择 局域主方向 流形学习
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一种基于扩散映射的非线性降维算法 被引量:7
18
作者 尚晓清 宋宜美 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期130-135,共6页
非线性降维方法旨在保持数据局部结构的同时,使不在一个邻域内的点之间的距离变得松弛.作为一种新的流形学习框架,扩散映射通过在扩散过程中保持扩散距离进行降维.基于扩散映射的理论背景,建立了多层谱分解的数值算法,并具体给出了用扩... 非线性降维方法旨在保持数据局部结构的同时,使不在一个邻域内的点之间的距离变得松弛.作为一种新的流形学习框架,扩散映射通过在扩散过程中保持扩散距离进行降维.基于扩散映射的理论背景,建立了多层谱分解的数值算法,并具体给出了用扩散映射进行非线性降维的算法.实验结果表明,与传统的非线性降维方法相比较,该算法能够发现非线性高维数据的本征维数,并且对噪声具有很好的鲁棒性. 展开更多
关键词 扩散映射 流形学习 非线性降维
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非线性降维算法及其在医院绩效考核上的应用 被引量:4
19
作者 李凯 黄添强 +1 位作者 余养强 郭躬德 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第4期1004-1007,共4页
流形学习算法中的等距嵌入算法(ISOMAP)具有对离群点敏感的瑕疵,针对此问题,提出利用基于共享近邻的距离度量方式,并充分利用了流形上对象的局部密度信息,有效改善了算法的性能,提高了算法的健壮性。同时,首次尝试将该改进的流形学习算... 流形学习算法中的等距嵌入算法(ISOMAP)具有对离群点敏感的瑕疵,针对此问题,提出利用基于共享近邻的距离度量方式,并充分利用了流形上对象的局部密度信息,有效改善了算法的性能,提高了算法的健壮性。同时,首次尝试将该改进的流形学习算法应用于医院绩效考核。人工数据与真实数据上的实验表明,改进的算法健壮且有效,在绩效考核上应用成功。 展开更多
关键词 非线性降维 共享近邻 等距嵌入算法 离群点 绩效考核
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针对环状流形数据的非线性降维 被引量:2
20
作者 孟德宇 古楠楠 +1 位作者 徐宗本 梁怡 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2908-2920,共13页
近年来出现了多种新型的非线性降维方法,且在一些应用中体现出良好的效果.然而,当面对球体、柱体等环状流形产生的非线性流形数据时,这些方法往往会失效.针对这一问题,提出了针对环状流形数据的环结构检测算法与非线性降维方法.理论上,... 近年来出现了多种新型的非线性降维方法,且在一些应用中体现出良好的效果.然而,当面对球体、柱体等环状流形产生的非线性流形数据时,这些方法往往会失效.针对这一问题,提出了针对环状流形数据的环结构检测算法与非线性降维方法.理论上,基于目前极受关注的Isomap降维方法的运行原理,给出了一个判断环状流形的充要条件;算法上利用所得的判断定理,制订了基于数据的环状流形检测算法:最后基于所找到的环结构,利用极坐标展开的思想设计了针对环状流形数据的非线性降维策略.针对一系列典型环状流形数据集的仿真实验结果表明,与其他流形学习降维方法相比,该方法对环状流形数据进行降维具有显著优势. 展开更多
关键词 环状流形 流形学习 非线性降维
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