京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
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
CDA中国官网是全国统一的数据分析师认证报名网站,由认证考试委员会与持证人会员、企业会员以及行业知名第三方机构共同合作,致 ...
2025-12-26在数字化转型浪潮下,审计行业正经历从“传统手工审计”向“大数据智能审计”的深刻变革。教育部发布的《大数据与审计专业教学标 ...
2025-12-26统计学作为数学的重要分支,是连接数据与决策的桥梁。随着数据规模的爆炸式增长和复杂问题的涌现,传统统计方法已难以应对高维、 ...
2025-12-26数字化浪潮席卷全球,数据已成为企业核心生产要素,“用数据说话、用数据决策”成为企业生存与发展的核心逻辑。在这一背景下,CD ...
2025-12-26箱线图(Box Plot)作为数据分布可视化的核心工具,凭借简洁的结构直观呈现数据的中位数、四分位数、异常值等关键信息,广泛应用 ...
2025-12-25在数据驱动决策的时代,基于历史数据进行精准预测已成为企业核心需求——无论是预测未来销售额、客户流失概率,还是产品需求趋势 ...
2025-12-25在数据驱动业务的实践中,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心工作,本质上是通过“指标”这一数据语言,解读业务现 ...
2025-12-25在金融行业的数字化转型进程中,SQL作为数据处理与分析的核心工具,贯穿于零售银行、证券交易、保险理赔、支付结算等全业务链条 ...
2025-12-24在数据分析领域,假设检验是验证“数据差异是否显著”的核心工具,而独立样本t检验与卡方检验则是其中最常用的两种方法。很多初 ...
2025-12-24在企业数字化转型的深水区,数据已成为核心生产要素,而“让数据可用、好用”则是挖掘数据价值的前提。对CDA(Certified Data An ...
2025-12-24数据分析师认证考试全面升级后,除了考试场次和报名时间,小伙伴们最关心的就是报名费了,报 ...
2025-12-23在Power BI数据可视化分析中,矩阵是多维度数据汇总的核心工具,而“动态计算平均值”则是矩阵分析的高频需求——无论是按类别计 ...
2025-12-23在SQL数据分析场景中,“日期转期间”是高频核心需求——无论是按日、周、月、季度还是年度统计数据,都需要将原始的日期/时间字 ...
2025-12-23在数据驱动决策的浪潮中,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心价值,早已超越“整理数据、输出报表”的基础层面,转 ...
2025-12-23在使用Excel数据透视表进行数据分析时,我们常需要在透视表旁添加备注列,用于标注数据背景、异常说明、业务解读等关键信息。但 ...
2025-12-22在MySQL数据库的性能优化体系中,索引是提升查询效率的“核心武器”——一个合理的索引能将百万级数据的查询耗时从秒级压缩至毫 ...
2025-12-22在数据量爆炸式增长的数字化时代,企业数据呈现“来源杂、格式多、价值不均”的特点,不少CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-12-22在企业数据化运营体系中,同比、环比分析是洞察业务趋势、评估运营效果的核心手段。同比(与上年同期对比)可消除季节性波动影响 ...
2025-12-19在数字化时代,用户已成为企业竞争的核心资产,而“理解用户”则是激活这一资产的关键。用户行为分析系统(User Behavior Analys ...
2025-12-19在数字化转型的深水区,企业对数据价值的挖掘不再局限于零散的分析项目,而是转向“体系化运营”——数据治理体系作为保障数据全 ...
2025-12-19