兩類問題且模式都是正太分布的特殊情況

2021-08-28 08:15:53 字數 1502 閱讀 4077

兩類問題且模式都是正太分布的特殊情況:設有兩種模式,w1,w2,p(w1)和p(w2)求這兩類模式之間的貝葉斯判別介面的方程式

當c1!=c2時,兩類模式的正態分佈為:p(x|ω1)表示為n(m1, c1),p(x|ω2)表示為n(m2, c2),ω1和ω2兩類的判別函式對應為:

m1和m2是兩種模式的均值向量 mi = ei

ci是協方差矩陣,這裡要有一點說明,之前我一直算的跟老師給的答案不一樣的原因是:我考慮了無偏估計,但是由於這個的樣本數量太少,因此老師並沒有將這個考慮進去,所以沒有除以n-1,但是在matlab的環境下,自動除以n-1,這就是我為什麼跟matlab算的一樣,而跟老師算的不一樣的原因。

當c1=c2=c時,有下面這個公式

因c為對稱矩陣,上式可簡化為:;

由此可匯出類別ω1和ω2間的判別介面為:

因此:當c1≠c2時的情況

顯然,判別介面d1(x)- d2(x)=0是x的二次型方程,即ω1和ω2兩類模式可用二次判別介面分開。

當x是二維模式時,判別介面為二次曲線,如橢圓,圓,拋物線或雙曲線等。

當c1=c2 =c時的情況

判別介面為x的線性函式,為一超平面。

當x是二維時,判別介面為一直線。

p(ω1)=p(ω2)=1/2,求其判別介面。

首先求兩個模式的均值:

m1 = [1,1]的轉置

m2 = [5,5]的轉置

其次,求兩個模式的協方差矩陣,因為樣本比較小,所以不考慮無偏估計。

c1 = c2 = c = [1,0;0,1]

c^-1 = [1,0;0,1]

按照兩類問題且其模式都是正態分佈的特殊情況得:

d1(x)-d2(x) = ln(p(w1))-ln(p(w2))+(m1-m2)c-1*x-1/2m1tc-1m1+1/2m2tc^-1m2

= (-4,-4)(x1,x2)^t+24

= -4x1-4x2+24=0

化簡得:

x1+x2 = 6

畫出的圖形為二元一次方程:

這個題就做完了,對了,下面還有編寫兩類正態分佈模式的貝葉斯分類程式,這個老師說是選做,我明天弄完社團納新的事情之後看看能不能編寫出來,對於我乙個程式設計不太好的人來說會是乙個提公升自己的機會。

當然這種問題前面會學到最小風險判別,和最小平均風險判別。

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