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单类支持向量机

上传者： losdafit | 上传时间： 2025-09-04 09:09:47 | 文件大小： 241KB | 文件类型： RAR
单类支持向量机（One-Class SVM）是支持向量机（SVM）的一个变种，主要用于异常检测或无监督学习场景。它不依赖于两个类别的数据，而是通过构建一个决策边界来描述正常样本的分布，从而识别出那些远离正常样本的异常点。在MATLAB中，可以使用内置的`svm`和`svdd`工具箱来实现单类支持向量机的训练和预测。 ### 支持向量机（SVM）基础 SVM是一种二分类模型，它的基本思想是找到一个最优超平面，使两类样本间隔最大化。这个超平面由距离最近的样本点（支持向量）决定。在多类问题中，可以采用一对一对比的方式或者构建多个二分类器。 ### 单类支持向量机（One-Class SVM） 单类SVM的目标是构建一个最大边界的决策超球面，以包含大部分正常数据点。异常点则位于这个球面之外。这通常用于未知类别检测，如异常检测、新颖性检测等。 ### MATLAB中的`svm`和`svdd` - **`svm`**：MATLAB的`svmtrain`函数用于训练支持向量机模型。对于单类SVM，我们可以提供全部为同一类别的样本数据，`svmtrain`会自动识别并构建单类模型。训练完成后，使用`svmclassify`进行预测。 - **`svdd`**：这是专门用于单类SVM的工具，全称为“Support Vector Data Description”。`svddtrain`函数用于训练SVDD模型，它会构建一个最小的球形边界来包围数据点。同样，`svddclassify`用于基于此模型对新样本进行分类。 ### SVM与SVDD的对比 1. **决策边界形状**：SVM通常是线性或非线性的超平面，而SVDD通常是一个球形边界。 2. **目标函数**：SVM最大化两类之间的间隔，SVDD最小化正常样本到决策边界的距离。 3. **应用场景**：SVM适用于二分类和多分类，SVDD更适用于异常检测和新颖性识别。 ### 应用示例 在提供的压缩包中，"数据"可能包含了用于训练和测试的样本数据集，而"超支持向量机"可能是实现单类SVM的MATLAB代码。使用这些资源，你可以按照以下步骤操作： 1. 加载数据，并预处理（如归一化）。 2. 使用`svmtrain`或`svddtrain`训练单类模型。 3. 对新的或未知样本使用`svmclassify`或`svddclassify`进行预测，判断其是否属于已知类别（对于单类SVM，就是正常类）。 4. 分析结果，评估模型性能（如误报率、漏报率）。 ### 总结 单类支持向量机是一种强大的工具，尤其在面对无标签数据或异常检测任务时。MATLAB提供了方便的工具包，使得在实际应用中实现单类SVM变得相对简单。通过理解其原理并结合提供的源代码，你可以进一步深入研究和定制自己的单类SVM模型。

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