在MATLAB中进行基于SVM的数据分析
MATLAB除了可以被用来进行信号处理之外,还可以用来完成一些数据挖掘任务。而说到数据挖掘,你脑海里一定会闪现过许多熟悉的算法,例如决策树、朴素贝叶斯、逻辑回归,以及支持向量机(SVM)等等。下面我们就以SVM为例来看看利用MATLAB进行数据挖掘是一种怎样的体验。
MATLAB中用来进行基于SVM的数据挖掘的核心函数是 svmclassify() 和 svmtrain()。从函数名就能很容易地看出来,后者是用来进行模型训练的,而前者则是用后者训练出来的模型来对数据进行分类。首先我们来看看线性可分的情况,后续我们还会讨论更复杂的线性不可分的例子。
这里所使用的数据是费希尔的鸢尾花数据,我们首先导入数据(数据一共有150行,取前2/3作为训练数据,对应的类别是setosa和versicolor)
[plain] view plain copy
>> load fisheriris
>> xdata = meas(1:100,3:4);
>> group = species(1:100);
函数 svmtrain()的调用格式如下:
SVMStruct = svmtrain(Training,Group,Name,Value)
其中Training是feature向量,Group表示分属之类别。Name和Value是可选参数(也就是可以不写),而且必须成对使用,其中Name表示参数名,而Value则对应相应的参数取值。由于Name-Value的可取参数对非常之多,我们这里不一一列举(有需要的读者可以参阅MATLAB的帮助文档以了解更多),仅仅给出两个例子:比如,如果把Name置为'showplot',就可以通过紧跟其后的Value取值来控制是否将训练模型绘制成图,默认是'False',表示不会图。另外一个有用的参数是'kernel_function',如果你对SVM算法比较了解的话应该知道,核函数主要是通过空间转换来将原本线性不可分的数据,转换到另外一个线性可分的空间上,后续我们还会给出具体例子。
下面的代码就可以训练得到一个分类模型:
[plain] view plain copy
>> svmStruct = svmtrain(xdata,group,'ShowPlot',true);
上述代码的执行结果如下图所示(注意因为我们为参数'showplot'赋值为True,所以系统会绘制出图):
下面我们用svmclassify() 来测试一下模型的分类能力:
[plain] view plain copy
<span style="font-size:18px;">>> testdata = [4 1.5;1.8 0.38];
>> species = svmclassify(svmStruct,testdata,'ShowPlot',true)
species =
'versicolor'
'setosa'</span>
如果觉得文字表述的结果不够形象,还可以用图形来表示:
[plain] view plain copy
<span style="font-size:18px;">>> hold on;
>> plot(testdata(:,1),testdata(:,2),'ro','MarkerSize',12);
>> hold off</span>
上述代码的执行结果如图所示(其中被圆周圈起来的就是我们引入的测试数据):
如果数据是线性不可分的,SVM是否能够应对呢?来看下面的例子,首先,我们生成两组数据data1和data2
[plain] view plain copy
>> rng(1); % For reproducibility
r = sqrt(rand(100,1)); % Radius
t = 2*pi*rand(100,1); % Angle
data1 = [r.*cos(t), r.*sin(t)]; % Points
>> r2 = sqrt(3*rand(100,1)+1); % Radius
t2 = 2*pi*rand(100,1); % Angle
data2 = [r2.*cos(t2), r2.*sin(t2)]; % points
data1和data2是线性不可分的。用图形来表示或许更加一目了然,所以我们来绘图:
[plain] view plain copy
>> figure;
plot(data1(:,1),data1(:,2),'r.','MarkerSize',15)
hold on
plot(data2(:,1),data2(:,2),'b.','MarkerSize',15)
ezpolar(@(x)1);ezpolar(@(x)2);
axis equal
hold off
上述代码的执行结果如下:
然后我们把两组数据组织到一起,并加上分类标签‘+1’和‘-1’。
[plain] view plain copy
>> data3 = [data1;data2];
theclass = ones(200,1);
theclass(1:100) = -1;
然后分别用高斯核函数与多项式核函数来进行空间转换,并在此基础上进行基于SVM的分类:
[plain] view plain copy
>> svmModel = svmtrain(data3, theclass, 'kernel_function','rbf','ShowPlot',true);
>> svmModel = svmtrain(data3, theclass, 'kernel_function','polynomial','ShowPlot',true);
下图基于高斯核函数的SVM分类结果:
下图基于多项式核函数的SVM分类结果:
可见原本不可分的数据,现在已经被成功分类了。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数据分析领域,Excel作为一种普及率极高且功能强大的工具,无疑为无数专业人士提供了便捷的解决方案。尽管Excel自带了丰富的功 ...
2025-01-17在这个瞬息万变的时代,许多人都在寻找能让他们脱颖而出的职业。而数据分析师,作为大数据和人工智能时代的热门职业,自然吸引了 ...
2025-01-14Python作为一门功能强大的编程语言,已经成为数据分析和可视化领域的重要工具。无论你是数据分析的新手,还是经验丰富的专业人士 ...
2025-01-10完全靠数据决策,真的靠谱吗? 最近几年,“数据驱动”成了商界最火的关键词之一,但靠数据就能走天下?其实不然!那些真正成功 ...
2025-01-09SparkSQL 结构化数据处理流程及原理是什么?Spark SQL 可以使用现有的Hive元存储、SerDes 和 UDF。它可以使用 JDBC/ODB ...
2025-01-09在如今这个信息爆炸的时代,数据已然成为企业的生命线。无论是科技公司还是传统行业,数据分析正在深刻地影响着商业决策以及未来 ...
2025-01-08“数据为王”相信大家都听说过。当前,数据信息不再仅仅是传递的媒介,它成为了驱动经济发展的新燃料。对于企业而言,数据指标体 ...
2025-01-07在职场中,当你遇到问题的时候,如果感到无从下手,或者抓不到重点,可能是因为你掌握的思维模型不够多。 一个好用的思维模型, ...
2025-01-06在现代企业中,数据分析师扮演着至关重要的角色。每天都有大量数据涌入,从社交媒体到交易平台,数据以空前的速度和规模生成。面 ...
2025-01-06在职场中,许多言辞并非表面意思那么简单,有时需要听懂背后的“潜台词”。尤其在数据分析的领域里,掌握常用术语就像掌握一门新 ...
2025-01-04在当今信息化社会,数据分析已成为各行各业的核心驱动力。它不仅仅是对数字进行整理与计算,而是在数据的海洋中探寻规律,从而指 ...
2025-01-03又到一年年终时,各位打工人也迎来了展示成果的关键时刻 —— 年终述职。一份出色的年终述职报告,不仅能全面呈现你的工作价值, ...
2025-01-03在竞争激烈的商业世界中,竞品分析对于企业的发展至关重要。今天,我们就来详细聊聊数据分析师写竞品分析的那些事儿。 一、明确 ...
2025-01-03在数据分析的江湖里,有两个阵营总是争论不休。一派信奉“大即是美”,认为数据越多越好;另一派坚守“小而精”,力挺质量胜于规 ...
2025-01-02数据分析是一个复杂且多维度的过程,从数据收集到分析结果应用,每一步都是对信息的提炼与升华。可视化分析结果,以图表的形式展 ...
2025-01-02在当今的数字化时代,数据分析师扮演着一个至关重要的角色。他们如同现代企业的“解密专家”,通过解析数据为企业提供决策支持。 ...
2025-01-02数据分析报告至关重要 一份高质量的数据分析报告不仅能够揭示数据背后的真相,还能为企业决策者提供有价值的洞察和建议。 年薪 ...
2024-12-31数据分析,听起来好像是技术大咖的专属技能,但其实是一项人人都能学会的职场硬核能力!今天,我们来聊聊数据分析的核心流程,拆 ...
2024-12-31提到数据分析,你脑海里可能会浮现出一群“数字控”抱着电脑,在海量数据里疯狂敲代码的画面。但事实是,数据分析并没有你想象的 ...
2024-12-31关于数据分析师是否会成为失业高危职业,近年来的讨论层出不穷。在这个快速变化的时代,技术进步让人既兴奋又不安。今天,我们从 ...
2024-12-30