基于贝叶斯决策理论的线性分类器设计与实验系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的贝叶斯分类实验平台,基于贝叶斯决策理论构建线性分类器。系统提供了从数据生成、概率密度估计、决策面设计到性能评估的全流程实验环境,支持参数调整和不同分布假设下的分类效果对比分析。
功能特性
- 数据管理:支持生成或加载二维线性可分数据集
- 概率计算:自动计算各类别的先验概率和类条件概率密度
- 贝叶斯推理:基于贝叶斯公式推导后验概率计算
- 分类器设计:实现最小错误率贝叶斯分类器决策面设计
- 可视化分析:显示原始数据分布、决策边界和分类结果
- 性能评估:计算分类准确率、混淆矩阵等性能指标
- 参数实验:支持参数调整和不同分布假设下的分类效果对比
使用方法
数据输入
- 训练数据集:包含特征向量和类别标签的矩阵(N×3格式,前两列为特征值,第三列为类别标签)
- 测试数据集:可选测试集,格式与训练数据相同
- 参数设置:可自定义先验概率、分布参数(均值和协方差矩阵)
- 生成数据参数:如需生成模拟数据,需提供各类别的分布参数
输出结果
- 分类器模型:训练得到的决策函数参数、先验概率、类条件概率参数
- 决策边界:决策边界方程及可视化图形
- 分类结果:测试样本的预测类别标签及置信度
- 性能指标:分类准确率、召回率、精确率等评估指标
- 可视化图表:数据分布散点图、决策边界线、分类区域着色图
- 概率分布图:各类别的概率密度函数曲面图
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 统计学工具箱
- 图像处理工具箱(用于可视化功能)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,包括数据预处理、概率参数估计、分类器训练与决策面构建、分类预测执行、性能指标计算以及多维度结果可视化。该文件作为系统的主要入口,协调各功能组件完成从数据输入到结果输出的完整分类实验流程,并支持用户通过参数配置实现不同的实验场景对比分析。