人脸识别是计算机视觉领域的一个热门话题,它利用机器学习技术,特别是深度学习中的卷积神经网络(CNN)来识别人脸。在本主题中,我们将深入探讨如何利用CNN进行基于机器学习的人脸识别。 人脸识别的过程通常包括预处理、特征提取、分类和匹配四个步骤。预处理阶段涉及灰度化、归一化、直方图均衡化等操作,以减少光照、角度等因素的影响。特征提取是关键,传统的方法如PCA(主成分分析)和LDA(线性判别分析)已逐渐被深度学习模型取代,特别是CNN。 CNN是一种仿射结构的神经网络,专为图像处理设计,其核心在于卷积层和池化层。卷积层通过滤波器(或称权重)在输入图像上滑动,提取特征;池化层则用于减小数据尺寸,降低计算复杂度,同时保持关键信息。此外,全连接层将提取到的高级特征与类别标签进行联系,完成分类任务。 在人脸识别中,一个常见的CNN架构是VGGFace或FaceNet。VGGFace是由VGG团队提出的,它具有多个连续的卷积层和池化层,能学到非常复杂的特征。FaceNet则更进一步,通过端到端的训练,直接将人脸图像映射到一个高维的欧氏空间,使得同一人的不同人脸图片距离接近,不同人的人脸图片距离远。 训练CNN模型时,我们需要大量标注的人脸数据集,如CelebA、LFW(Labeled Faces in the Wild)或CASIA-WebFace。这些数据集包含各种姿态、表情、光照条件的人脸,有助于模型泛化。训练过程中,我们采用反向传播算法优化损失函数,如交叉熵损失,同时可能应用数据增强技术增加训练样本多样性。 测试阶段,新的人脸图像会经过相同的预处理步骤,然后输入到训练好的CNN模型中,模型输出的特征向量与数据库中的人脸特征进行比较,通常使用欧氏距离或余弦相似度衡量相似性,找到最匹配的个体。 除了基本的CNN模型,还有一些改进策略可以提升人脸识别性能,例如多尺度检测、注意力机制(如SE模块)以及集成学习。此外,深度学习模型的可解释性也是当前研究热点,通过可视化工具理解模型学习的特征有助于优化模型和提升识别准确率。 总结来说,基于CNN的机器学习人脸识别是通过深度学习模型自动提取人脸特征并进行分类的过程,涉及到预处理、特征提取、分类和匹配等步骤。CNN的卷积层和池化层使其在图像识别任务中表现出色,而大规模数据集和优化算法则是训练高效模型的关键。随着技术的发展,人脸识别在安全监控、社交媒体、移动支付等多个领域都有广泛应用,并将持续推动人工智能的进步。
2024-12-09 13:14:13 11.98MB 机器学习
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2024亚太杯数学建模论文洪水的频率和严重程度与人口增长趋势相近。迅猛的人口增长,扩大耕地,围湖造田,乱砍滥伐等人为破坏不断地改变着地表状态,改变了汇流条件,加剧了洪灾程度。2023 年,全球洪水造成了数十亿美元的经济损失。因此构建与研究洪水事件预测发生模型显得尤为重要,本文基于机器学习回归,通过对比分析,构建了预测效果较好的洪水概率预测模型,为灾害防治起到一定贡献作用。 ### 2024亚太杯数学建模B题:基于机器学习回归的洪水预测模型研究 #### 一、研究背景及目的 随着全球人口的快速增长以及人类活动对自然环境的影响日益加剧,洪水的发生频率和严重程度也在逐年上升。据文中描述,2023年全球因洪水造成的经济损失高达数十亿美元。为了有效减轻洪水灾害带来的负面影响,构建一个能够准确预测洪水事件发生的模型变得至关重要。本研究旨在通过机器学习回归技术,构建并优化洪水预测模型,以期提高灾害预防和应对能力。 #### 二、研究方法概述 1. **相关性分析**:通过计算皮尔逊相关系数来评估各个指标与洪水发生之间的关系强度。此步骤帮助确定哪些因素对洪水发生的可能性有显著影响。 - **高相关性指标**:森林砍伐、滑坡、气候变化、人口得分、淤积、河流管理、地形排水、大坝质量和基础设施恶化。 - **低相关性指标**:季风强度、海岸脆弱性、侵蚀、排水系统、规划不足、城市化、流域、政策因素、无效防灾、农业实践、湿地损失。 2. **K聚类分析**:用于将洪水事件按照风险等级分为高中低三个类别,并通过CRITIC权重分析法确定每个指标的权重。随后,建立了有序逻辑回归模型,并通过准确率、召回率等指标对其性能进行了评估。 3. **模型对比与优化**:在问题三中,通过对问题二中建立的有序逻辑回归模型进行进一步分析,剔除了两个对结果贡献较小的指标,选择了五个关键指标(河流管理、气候变化、淤积、基础设施恶化、人口得分),构建了三种不同的模型(线性回归、梯度下降法线性回归、梯度提升树),并对这些模型进行了对比分析,最终选择了性能最优的梯度提升树模型。 4. **预测与验证**:利用问题三中选定的最佳模型对预测数据集进行洪水发生概率的预测,并通过S-W检验和K-S检验验证了预测结果的准确性。 #### 三、具体实施步骤 1. **问题一**:分析了各个指标与洪水发生的相关性,并绘制了热力图和柱状图以直观展示结果。 2. **问题二**: - 使用K聚类分析将洪水概率分为高中低三个等级。 - 应用CRITIC权重分析法计算各指标的权重。 - 基于上述结果构建了有序逻辑回归模型,并通过准确率、召回率等指标评估模型性能。 3. **问题三**: - 在问题二的基础上进一步优化模型,选择五个关键指标构建三种模型(线性回归、梯度下降法线性回归、梯度提升树)。 - 通过模型对比分析选择了梯度提升树作为最佳模型。 4. **问题四**:利用问题三中的最佳模型进行实际数据预测,并验证了预测结果的有效性和可靠性。 #### 四、结论与展望 通过上述研究,本文成功构建了一个基于机器学习回归的洪水预测模型。该模型不仅能够有效地预测洪水发生的概率,而且还可以为相关部门提供科学依据,以便采取更加有效的防灾减灾措施。未来的研究可以进一步探索更多影响洪水的因素,并尝试使用更先进的机器学习算法来提高预测精度。此外,还可以考虑将该模型应用于实际场景中,以评估其在真实世界中的应用效果。
2024-08-17 19:01:27 431KB 机器学习
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机器学习 Myers Briggs 人格预测 ​ Myers-Briggs Type Indicator(MBTI)是一种用于评估个人人格类型的心理测量工具。它基于卡尔·荣格(Carl Jung)的心理类型理论,将个体的行为和偏好分为四个二元维度,每个维度有两种可能的特质,从而产生 16 种不同的人格类型。 以下是 MBTI 中的四个维度及其对应的特质: **外向(E)- 内向(I):**外向倾向的人更喜欢与外部世界互动,善于社交,倾向于行动和表达。而内向倾向的人更喜欢独处,更关注内心世界,倾向于思考和反省。 **感觉(S)- 直觉(N):**感觉型的人更注重现实、具体的事实和细节,喜欢实际经验和具体情况。直觉型的人更注重未来、想象力和可能性,喜欢探索新思想和理念。 **思考(T)- 情感(F):**思考型的人更偏向于逻辑、客观分析和理性决策,倾向于基于事实和原则做出决定。情感型的人更注重情感、价值观和人际关系,倾向于考虑他人感受和价值观。 **判断(J)- 感知(P):**判断型的人更喜欢有计划、有组织、按规则进行生活,倾向于做出决策并快速采取行动。感知型的人更喜欢灵活、开放、适应
2024-07-04 17:14:19 279.93MB 机器学习
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机器学习
2024-06-30 09:22:58 3.65MB 机器学习
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Java基于机器学习进行软件系统故障预测系统源码.zip
2024-06-27 09:37:26 216KB java
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python数据分析,因为股票价格的影响因素太多,通过k线数据预测未来的价格变化基本不可行,只有当天之内的数据还有一定的关联,故feature与target都选择的是当天的数据。 加载数据 为了加快数据的处理速度,提前将mariadb数据库中的数据查询出来,保存成feather格式的数据,以提高加载数据的速度。 经过处理,不同股票的数据保存在了不同的文件中,列名还保持着数据库中的字段名。我选择了股票代码为sh600010的这只股票作为数据分析的数据来源。预测出来的结果与真实值变化趋势相近,说明线性回归模型在一定程度上能够解释收盘价与选取的feature之间的关系
2024-04-10 10:35:59 342KB python 机器学习 数据集 股票预测
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本项目基于朴素贝叶斯和SVM 分类模型,通过对垃圾邮件和正常邮件的数据训练,进行相关词汇词频的统计分析,实现垃圾邮件的识别功能。本项目包括3个模块:数据模块、模型构建、附加功能。需要Python 3.6 及以上配置,在Windows 环境下载Anaconda 完成Python 所需的配置,也可以下载虚拟机在Linux 环境下运行代码。从github 网站下载与python PIL 库配搭使用的文字引擎pytesseract,将PIL 文件夹里的.py 文件,改为相应pytesseract.exe 路径。注册百度云账号,分别建立图像文字识别和图像识别的小程序。
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精品--本科毕业设计,基于机器学习的商品评论分析系统
2024-02-26 17:41:28 18.72MB
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本项目利用网络爬虫技术从某天气预报网站抓取某一城市的历史天气数据,构建天气数据分析与预测系统,实现对天气状况、最高气温、最低气温、风力和风向等维度的可视化分析和横向纵向比较, 并构建机器学习聚类算法实现对天气数据的预测分析。
2024-01-16 00:02:15 58B 机器学习 数据分析 网络爬虫 Python
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预测基于机器学习的时间序列价格预测
2024-01-09 10:34:58 6.04MB 机器学习
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