基于高斯核函数的Parzen窗概率密度估计 - MATLAB实现
项目介绍
本项目实现了基于高斯核函数的Parzen窗非参数密度估计算法。Parzen窗方法是一种经典的非参数密度估计技术,通过核函数对样本点进行平滑处理来估计概率密度函数。本项目采用高斯核函数,能够有效处理一维和多维数据的密度估计问题,并提供了自动窗宽选择、密度计算和可视化等功能。
功能特性
- 自动窗宽选择: 采用Silverman法则等算法自动确定最优窗宽参数
- 多维度支持: 支持一维和二维数据的概率密度估计
- 高斯核平滑: 使用高斯核函数对样本点进行平滑处理
- 直观可视化: 生成概率密度分布图和等高线图(二维数据)
- 精度评估: 提供密度估计的误差指标评估
- 灵活输入: 支持手动指定或自动计算窗宽参数
使用方法
- 准备数据: 将样本数据组织为一维向量或二维矩阵格式
- 设置参数: 可选择自动计算或手动指定窗宽参数
- 执行估计: 运行主程序进行密度估计计算
- 查看结果: 获取密度估计值、可视化图形和精度指标
基本调用示例:
% 加载样本数据
data = load('sample_data.mat');
% 自动计算密度估计
pdf_values = parzen_density_estimate(data);
% 生成密度分布图
plot_density_distribution(pdf_values);
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 统计学工具箱(推荐)
- 至少4GB内存(处理大规模数据时建议8GB以上)
文件说明
主程序文件实现了项目的核心功能,包括数据输入处理、窗宽参数自动优化、高斯核函数计算、概率密度值估计、结果可视化展示以及估计精度评估等完整流程。该文件整合了所有关键算法模块,提供用户友好的接口,能够根据输入数据特征自动选择合适的处理策略,并输出详细的密度估计结果和分析图表。