MATLAB环境下基于相关向量机(RVM)的多类别分类系统
项目介绍
本项目实现了一个基于相关向量机(RVM)的分类器,专门用于处理多类别分类任务。通过贝叶斯推断自动选择相关向量,系统能够实现高效的稀疏学习与分类预测。该系统集成了完整的数据预处理、模型训练、交叉验证及可视化分析功能,特别适用于小样本和高维数据的分类场景。
功能特性
- 多类别分类支持:能够处理两个及以上类别的分类问题
- 贝叶斯稀疏学习:采用相关向量机算法自动选择相关向量,实现模型稀疏化
- 灵活核函数:支持高斯核、线性核、多项式核等多种核函数映射
- 概率输出:提供测试样本属于各类别的后验概率估计
- 性能评估:包含准确率、混淆矩阵等评估指标,二分类任务支持ROC曲线分析
- 交叉验证:内置交叉验证功能,便于模型参数调优与性能评估
使用方法
数据输入要求
- 训练数据:N×D数值矩阵(N为样本数,D为特征维度)
- 训练标签:N×1类别标签向量(支持离散数值或字符型标签)
- 测试数据:M×D数值矩阵(M为待预测样本数)
- 可选参数:核函数类型、超参数初始值、收敛阈值等
基本操作流程
- 准备训练数据和测试数据
- 设置模型参数(核函数类型、超参数等)
- 执行模型训练过程
- 对测试数据进行预测
- 分析预测结果和性能指标
输出结果
- 模型参数:相关向量集合、权重分布、核函数参数
- 预测结果:测试样本的类别标签(M×1向量)
- 概率输出:每个测试样本属于各类别的后验概率(M×K矩阵,K为类别数)
- 性能指标:准确率、混淆矩阵、ROC曲线(二分类时)
系统要求
- MATLAB版本:R2016b或更高版本
- 必要工具箱:统计和机器学习工具箱
- 内存要求:至少4GB RAM(建议8GB以上用于处理大型数据集)
- 磁盘空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能,包括数据加载与预处理、模型参数配置、相关向量机训练过程、多类别分类预测实现、结果可视化展示以及性能评估分析。该文件通过模块化设计实现了完整的分类流程,用户可通过调整参数配置适应不同的分类任务需求。