支持向量机模型的使用?

支持向量机模型的使用?

LIBSVM的简单介绍 2006-09-20 15:59:48
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1. LIBSVM 软件包简介
LIBSVM 是台湾大学林智仁(Chih-Jen Lin)博士等开发设计的一个操作简单、易于使用、快速有效的通用SVM 软件包,可以解决分类问题（包括C- SVC、n - SVC ）、回归问题（包括e - SVR、n - SVR ）以及分布估计（one-class-SVM ）等问题,提供了线性、多项式、径向基和S形函数四种常用的核函数供选择,可以有效地解决多类问题、交叉验证选择参数、对不平衡样本加权、多类问题的概率估计等.LIBSVM 是一个开源的软件包,需要者都可以免费的从作者的个人主页
处获得.他不仅提供了LIBSVM的C++语言的算法源代码,还提供了Python、Java、R、MATLAB、Perl、Ruby、LabVIEW以及C#.net 等各种语言的接口,可以方便的在Windows 或UNIX 平台下使用.另外还提供了WINDOWS 平台下的可视化操作工具SVM-toy,并且在进行模型参数选择时可以绘制出交叉验证精度的等高线图.
2. LIBSVM 使用方法简介
LibSVM是以源代码和可执行文件两种方式给出的.如果是Windows系列操作系统,可以直接使用软件包提供的程序,也可以进行修改编译；如果是Unix类系统,必须自己编译.
LIBSVM 在给出源代码的同时还提供了Windows操作系统下的可执行文件,包括：进行支持向量机训练的svmtrain.exe；根据已获得的支持向量机模型对数据集进行预测的svmpredict.exe；以及对训练数据与测试数据进行简单缩放操作的svmscale.exe.它们都可以直接在DOS 环境中使用.如果下载的包中只有C++的源代码,则也可以自己在VC等软件上编译生成可执行文件.
3. LIBSVM 使用的一般步骤是：
1） 按照LIBSVM软件包所要求的格式准备数据集；
2） 对数据进行简单的缩放操作；
3） 考虑选用RBF 核函数；
4） 采用交叉验证选择最佳参数C与g ；
5） 采用最佳参数C与g 对整个训练集进行训练获取支持向量机模型；
6） 利用获取的模型进行测试与预测.
4. LIBSVM使用的数据格式
1）训练数据和检验数据文件格式如下：
<label> <index1>:<value1> <index2>:<value2> ...
其中<label> 是训练数据集的目标值,对于分类,它是标识某类的整数(支持多个类)；对于回归,是任意实数.<index> 是以1开始的整数,可以是不连续的；<value>为实数,也就是我们常说的自变量.检验数据文件中的label只用于计算准确度或误差,如果它是未知的,只需用一个数填写这一栏,也可以空着不填.
在程序包中,还包括有一个训练数据实例：heart_scale,方便参考数据文件格式以及练习使用软件.可以编写小程序,将自己常用的数据格式转换成这种格式
2）Svmtrain和Svmpredict的用法
LIBSVM软件提供的各种功能都是DOS命令执行方式.我们主要用到两个程序,svmtrain(训练建模)和svmpredict(使用已有的模型进行预测),下面分别对这两个程序的使用方法、各参数的意义以及设置方法做一个简单介绍：
（1）Svmtrain的用法：
svmtrain [options] training_set_file [model_file]
Options：可用的选项即表示的涵义如下
-s svm类型：SVM设置类型(默认0)
0 -- C-SVC
1 --v-SVC
2 – 一类SVM
3 -- e -SVR
4 -- v-SVR
-t 核函数类型：核函数设置类型(默认2)
0 – 线性：u'v
1 – 多项式：(r*u'v + coef0)^degree
2 – RBF函数：exp(-r|u-v|^2)
3 –sigmoid：tanh(r*u'v + coef0)
-d degree：核函数中的degree设置(默认3)
-g 函数设置(默认1/ k)r(gama)：核函数中的
-r coef0：核函数中的coef0设置(默认0)
-c cost：设置C-SVC, -SVR的参数(默认1)-SVR和
- SVR的参数(默认0.5)-SVC,一类SVM和-n nu：设置
-SVR-p e：设置的值(默认0.1)中损失函数
-m cachesize：设置cache内存大小,以MB为单位(默认40)
-e ：设置允许的终止判据(默认0.001)
-h shrinking：是否使用启发式,0或1(默认1)
-wi C(C-SVC中的C)(默认1)weight：设置第几类的参数C为weight
-v n: n-fold交互检验模式
其中-g选项中的k是指输入数据中的属性数.option -v 随机地将数据剖分为n部分并计算交互检验准确度和均方根误差.以上这些参数设置可以按照SVM的类型和核函数所支持的参数进行任意组合,如果设置的参数在函数或SVM类型中没有也不会产生影响,程序不会接受该参数；如果应有的参数设置不正确,参数将采用默认值.training_set_file是要进行训练的数据集；model_file是训练结束后产生的模型文件,文件中包括支持向量样本数、支持向量样本以及lagrange系数等必须的参数；该参数如果不设置将采用默认的文件名,也可以设置成自己惯用的文件名.
（2）Svmpredict的用法：
svmpredict test_file model_file output_file
model_file 是由svmtrain产生的模型文件；test_file是要进行预测的数据文件；Output_file是svmpredict的输出文件.svm-predict没有其它的选项.
下面是具体的使用例子
svmtrain -s 0 -c 1000 -t 1 -g 1 -r 1 -d 3 data_file
训练一个由多项式核(u'v+1)^3和C=1000组成的分类器.
svmtrain -s 1 -n 0.1 -t 2 -g 0.5 -e 0.00001 data_file =-SVM (在RBF核函数exp(-0.5|u-v|^2)和终止允许限0.00001的条件下,训练一个 0.1)分类器. svmtrain -s 3 -p 0.1 -t 0 -c 10 data_file =以线性核函数u'v和C=10及损失函数 0.1求解SVM回归.