relief演算法研究

2021-07-12 00:27:43 字數 4508 閱讀 6829

最近由於工作需要,對資料進行降維處理,通過對各種演算法的研究,想尋找一種比較理想的演算法,處理資料維度,達到降維的目的,對pca進行研究,但是pca是對當前多維資料的空間變換,無法達到物理降維的目的,因此想選擇物理降維的演算法,因此對卡方演算法和relief演算法進行相關研究,這兩種演算法是對資料的物理降維,是特徵選擇的操作演算法。

通過幾天的查詢資料,整理和總結一下內容:

個人總結:

relief演算法是基於現有訓練資料樣本的**演算法。

即:需要有當前資料集,能夠從中分辨出同類樣本和不同類樣本,然後,從不同分類中選擇相關的樣本資料,計算各個屬性的相關權重。

這也是我開始比較迷茫的一點:不知道如何選擇樣本r,h,m。我從開始的觀點是沒有訓練樣本,是對未知資料集的特徵選擇。因此在演算法的開始,無法選擇樣本r,h,m。後來同事提醒我,這是有訓練樣本資料的,從這個觀點出發,可以很容易的獲取r,h,m。

在以下演算法**中,使用了隨機抽取r樣本,根據距離獲取h和隨機抽取m樣本的方式實現**。

relief的演算法相關原理:

relief

演算法是一種特徵權重演算法

(feature weighting algorithms)

,根據各個特徵和類別的相關性賦予特徵不同的權重,權重小於某個閾值的特徵將被移除。

relief

演算法中特徵和類別的相關性是基於特徵對近距離樣本的區分能力。演算法從訓練集

d中隨機選擇乙個樣本

r,然後從和

r同類的樣本中尋找最近鄰樣本

h,稱為

near hit

,從和r

不同類的樣本中尋找最近鄰樣本

m,稱為

nearmiss

,然後根據以下規則更新每個特徵的權重:如果r和

near hit

在某個特徵上的距離小於r和

near miss

上的距離,則說明該特徵對區分同類和不同類的最近鄰是有益的,則增加該特徵的權重;反之,如果r和

near hit

在某個特徵的距離大於r和

near miss

上的距離,說明該特徵對區分同類和不同類的最近鄰起負面作用,則降低該特徵的權重。以上過程重複

m次,最後得到各特徵的平均權重。特徵的權重越大,表示該特徵的分類能力越強,反之,表示該特徵分類能力越弱。

relief

演算法的執行時間隨著樣本的抽樣次數

m和原始特徵個數

n的增加線性增加,因而執行效率非常高。

個人**:

/**

* relief演算法

*/public void relief()

//屬性的最大值和最小值

double max = new double[n_vars];

double min = new double[n_vars];

for(int i = 0; i < width; i++)

if(d < min[i])

}}

//隨機抽樣m次

for(int i = 0; i < m; i++)

//計算出距離樣本r最近的樣本和最遠的樣本

double maxvalue = 0.0;

double minvalue = 0.0;

int maxrow = 0;

int minrow = 0;

double distince = 0.0;

for(int len = 0; len < length; len++)

distince = math.sqrt(distince);

if(len == 0)

if(distince > maxvalue)

if(distince < minvalue)}}

int h_index = minrow;

double h = new double[width];

for (int index = 0; index < width; index++)

int m_index = maxrow;

double m = new double[width];

for(int index = 0; index < width; index++)

//relief計算權重

for(int j = 0; j < n_vars; j++)

} for(int i = 0; i < width; i++)

}

relieff

作演算法,可以處理多類別問題。該演算法用於處理目標屬性為連續值的回歸問題。

relieff

演算法在處理多類問題時,每次從訓練樣本集中隨機取出乙個樣本

r,然後從和

r同類的樣本集中找出r的

k個近鄰樣本

(near hits)

,從每個

r的不同類的樣本集中均找出

k個近鄰樣本

(near misses)

,然後更新每個特徵的權重。

個人**:

在relief演算法中,對p(c)的處理,我使用1/t,t為不同類數量。

//有t個不同類

public int t;

/*** relieff演算法

*/public void relieff()

//屬性的最大值和最小值

double max = new double[n_vars];

double min = new double[n_vars];

for(int i = 0; i < width; i++)

if(d < min[i])

}} //隨機抽樣m次

mapmap = new hashmap();

double h = new double[k][width];

double m = new double[k][width];

listlstm = new arraylist();

double r = new double[width];

for(int i = 0; i < m; i++)

//計算所有資料到樣本的距離

for(int len = 0; len < length; len++)

distince = math.sqrt(distince);

row = len;

map.put(distince, row);}}

//對樣本距離排序

setset = map.keyset();

listlst = new arraylist(set);

collections.sort(lst);

//獲取距離最近的k個樣本作為h

for(int a = 0; a < k; a++)

}//假設有t個不同分類,在每個不同類中獲取k個樣本

//在資料中隨機獲取k個樣本作為m(c)

for(int a = 0; a < t; a++)

else

}for(int index = 0; index < width; index++)

//計算所有資料到樣本的距離

mapmaprd = new hashmap();

for(int len = 0; len < length; len++)

distince = math.sqrt(distince);

row = len;

maprd.put(distince, row);}}

//對樣本距離排序

setsetrd = map.keyset();

listlstrd = new arraylist(set);

collections.sort(lst);

//獲取不同類距離最近的k個樣本作為

for(int q = 0; q < k; q++)

}lstm.add(m);}}

//計算h的diff

double tmpval1 = new double[n_vars];

double tmpval2 = new double[n_vars];

for(int i = 0; i < n_vars; i++)

} //計算不同類的diff

double value = new double[n_vars];

for(double d : lstm)

}

} for(int i = 0; i < n_vars; i++)

//計算權重

for(int j = 0; j < n_vars; j++)

for(int i = 0; i < width; i++)

}

參考:

relief演算法在筆跡識別中的應用

特徵選取relief演算法

relief演算法 public void relief 屬性的最大值和最小值 double max new double n vars double min new double n vars for int i 0 i width i if d min i 找到每個特徵下樣本資料的最大值最小值 ...

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