基于MATLAB的Fisher线性判别分析分类器实现
项目介绍
本项目使用MATLAB实现了经典的Fisher线性判别分析(LDA)算法,专门针对二分类问题设计。通过计算最佳投影方向,将高维数据投影到一维空间,实现高效的线性分类。算法核心包括数据预处理、散度矩阵计算、特征值求解和决策边界确定,提供从数据输入到结果可视化的完整解决方案。
功能特性
- 数据预处理:自动识别并处理不同格式的类别标签(0/1或1/2)
- 核心算法实现:准确计算类内散度矩阵和类间散度矩阵,通过特征分解求解最优投影向量
- 分类决策:基于训练数据自动确定最佳分类阈值
- 可视化展示:生成数据投影分布直方图和决策边界示意图
- 性能评估:提供分类准确率、混淆矩阵等量化指标评估分类效果
- 模块化设计:代码结构清晰,函数功能独立,便于扩展和二次开发
使用方法
- 数据准备:准备训练数据(N×D矩阵)和对应标签(N×1向量),测试数据可选
- 参数设置:在主程序中指定数据文件路径或直接输入数据矩阵
- 运行主程序:执行主函数,算法将自动完成以下流程:
- 数据标准化处理
- 计算投影方向向量和分类阈值
- 对训练数据进行分类并评估性能
- 可视化投影结果和决策边界
- 结果获取:程序输出投影权重、分类阈值、预测标签及各项性能指标
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 需要安装Statistics and Machine Learning Toolbox(用于部分辅助函数)
文件说明
主程序文件整合了项目的全部核心功能,包括数据加载与预处理、Fisher判别模型训练、分类预测执行、结果精度评估以及分类效果可视化。具体实现了类别标签统一格式化、协方差矩阵计算、最优投影方向求解、决策阈值确定、样本投影变换、分类准确率计算、混淆矩阵生成、投影分布直方图绘制和决策边界展示等关键环节。