MATLAB支持向量机(SVM)算法实现与教学工具
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB的完整支持向量机(SVM)算法实现与交互式教学工具。它不仅提供了SVM算法的完整MATLAB实现,还配备了直观易用的图形用户界面(GUI),支持用户进行数据导入、参数调整、模型训练和结果可视化。通过此工具,用户可以深入学习SVM的原理及其在实际分类任务中的应用。
功能特性
- 完整的SVM算法实现:支持线性与非线性(使用核技巧)二分类任务。
- 多种核函数选择:支持线性核、多项式核、高斯(RBF)核。
- 交互式GUI界面:无需编程即可完成所有操作,适合教学和快速原型开发。
- 灵活的数据导入:支持
.mat、.csv、.xlsx格式的数据文件。 - 全面的结果输出:
- 训练好的SVM模型对象
- 测试集分类准确率
- 决策边界与支持向量的可视化图形
- 详细的模型参数报告
- 新数据预测结果的导出功能
使用方法
- 启动工具:在MATLAB中运行主程序文件以启动GUI。
- 导入数据:通过界面选择数据文件。数据应为n×m矩阵,前m-1列为特征,最后一列为二分类标签(建议为-1和1,或0和1)。
- 设置参数:选择核函数类型(线性/多项式/高斯),调整正则化参数C、核函数参数(如多项式次数、高斯核宽度)等。
- 训练模型:点击训练按钮,工具将数据集划分为训练集与测试集(或使用自定义划分)进行模型训练。
- 查看结果:界面将显示模型在测试集上的准确率、决策边界图(对于二维特征)、支持向量位置以及模型参数摘要。
- 使用模型:可以导入新的未标记数据进行预测,并支持将预测结果导出。
系统要求
- MATLAB版本:R2018b或更高版本。
- 必要工具箱:Statistics and Machine Learning Toolbox(用于部分基础函数,若完全使用本项目自有实现则可选)。
文件说明
主程序文件集成了整个工具的核心功能,负责创建图形用户界面,并实现了数据加载与预处理、模型参数配置界面、支持向量机训练算法的调用、分类结果的计算与评估、决策边界及支持向量的可视化绘制,以及预测结果的导出等关键流程的控制与协调。