径向基支持向量机(Radial Basis Function Support Vector Machine,简称RBF-SVM)是一种在机器学习领域广泛应用的监督学习算法,特别是在分类和回归问题上。它基于Vapnik-Chervonenkis(VC)维度理论和结构风险最小化原则,通过构建非线性决策边界来处理复杂的数据分布。
SVM的核心思想是找到一个超平面,使得两类样本在该超平面上的最大间隔最大。但在实际应用中,数据往往不是线性可分的,于是引入了核函数。径向基函数(Radial Basis Function,RBF)作为核函数的一种,能够将低维的非线性数据映射到高维空间,使得在高维空间中数据变得线性可分。RBF通常选择为高斯函数,公式为:φ(x) = exp(-γ||x - μ||²),其中γ是扩散参数,μ是中心点,||·||表示欧几里得距离。
在RBF-SVM中,参数选择至关重要。主要的参数包括:
1. **C参数**:这是正则化参数,反映了模型对误分类的容忍度。C值越大,对误分类的惩罚越重,模型倾向于得到更小的训练误差,但可能过拟合;C值越小,模型可能欠拟合,更能泛化到新数据。
2. **γ参数**:这是RBF核函数的扩散参数,决定了高斯核的宽度。γ值越大,高斯核的影响范围越小,模型更加关注局部特征;反之,γ值越小,模型会考虑更多的全局信息,可能造成过拟合。
选择合适的C和γ参数是优化RBF-SVM性能的关键步骤。通常采用网格搜索或交叉验证来寻找最佳参数组合。网格搜索是预先设定一系列参数值,然后遍历所有可能的组合,选取使验证集性能最优的参数。交叉验证则是将数据集分为k个子集,进行k次训练和测试,每次使用k-1个子集训练模型,剩下的子集用于验证,最后取平均结果。
在提供的文件"rbf+SVM.m"中,我们可以推测这是一段用Matlab编写的实现RBF-SVM的代码。代码可能会包含以下部分:
- 数据预处理:导入数据,进行归一化或标准化处理。
- 参数设置:定义C和γ的候选值。
- SVM模型构建:使用`fitcsvm`函数构建RBF-SVM模型。
- 参数调优:通过`gridsearch`或`crossval`进行参数选择。
- 模型评估:使用`predict`函数预测测试集,并计算准确率、召回率等指标。
- 可视化:可能包含决策边界和样本分布的可视化。
为了深入了解和应用这段代码,需要具备Matlab基础,了解SVM原理,以及一定的机器学习背景知识。对于RBF-SVM的进一步优化,可以探索其他核函数、集成学习方法,或者结合领域知识进行特征工程。