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LIBSVM

王朝百科·作者佚名  2010-01-08  
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LIBSVM是台湾大学林智仁(Lin Chih-Jen)副教授等开发设计的一个简单、易于使用和快速有效的SVM模式识别与回归的软件包,他不但提供了编译好的可在Windows系列系统的执行文件,还提供了源代码,方便改进、修改以及在其它操作系统上应用;该软件还有一个特点,就是对SVM所涉及的参数调节相对比较少,提供了很多的默认参数,利用这些默认参数就可以解决很多问题;并且提供了交互检验(Cross Validation)的功能。该软件包可以在http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/免费获得。该软件可以解决C-SVM分类、-SVM分类、-SVM回归和-SVM回归等问题,包括基于一对一算法的多类模式识别问题。SVM用于模式识别或回归时,SVM方法及其参数、核函数及其参数的选择,目前国际上还没有形成一个统一的模式,也就是说最优SVM算法参数选择还只能是凭借经验、实验对比、大范围的搜寻或者利用软件包提供的交互检验功能进行寻优。

LIBSVM使用方法

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,软件包中提供了编译格式文件,我们在SGI工作站(操作系统IRIX6.5)上,使用免费编译器GNU C++3.3编译通过。

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。

LIBSVM使用的数据格式

该软件使用的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

Svmtrain和Svmpredict的用法

Svmtrain(训练建模)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(针对多项式核函数)(默认3)

-g r(gama):核函数中的gamma函数设置(针对多项式/rbf/sigmoid核函数)(默认1/ k)

-r coef0:核函数中的coef0设置(针对多项式/sigmoid核函数)((默认0)

-c cost:设置C-SVC,e -SVR和v-SVR的参数(损失函数)(默认1)

-n nu:设置v-SVC,一类SVM和v- SVR的参数(默认0.5)

-p p:设置e -SVR 中损失函数p的值(默认0.1)

-m cachesize:设置cache内存大小,以MB为单位(默认40)

-e eps: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 weight:设置第几类的参数C为weight?C(C-SVC中的C)(默认1)

-v n: n-fold交互检验模式,n为fold的个数,必须大于等于2

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。

Svmpredict(使用已有的模型进行预测)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。

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

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?-SVM (? = 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。

输出如下:

optimization finished, #iter

迭代次数

epsilon =

二次规划的终止条件

obj = ,

obj,就是那个二次规划的最小值吧

rho =

判决函数的常数向

nSV = ,

支持向量的个数

 
 
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