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《国防科学技术大学》 2005年
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局部线性嵌入的流形学习算法研究与应用

肖健  
【摘要】: 当今社会中数据维数的大幅度提高给数据处理工作带来了前所未有的困难,如何从这些高维数据中找出事物的本质规律成为迫切需要解决的问题。降维技术是高维数据处理中非常重要的前处理步骤,是指样本从高维观测空间通过线性或非线性映射投影到一个低维空间,从而找出隐藏在高维观测数据中有意义的低维结构。 现实中的高维数据大多是非线性的,这时线性方法很难发掘高维数据的结构和相关性,揭示其流形分布。针对高维数据的非线性特性,一些基于流形学习机理的非线性降维方法被提出,打破了以主成分分析为主的传统线性降维方法的框架,很快得到国内外的广泛关注。本文主要对基于流形学习的局部线性嵌入(LLE)算法进行了深入的研究与改进,具体工作包括以下四部分: 1.简要综述了当前流形学习的发展概况,对现有各种非线性降维方法的特点进行分析,比较优点和不足,并进行了相关的计算机仿真实验。 2.引入扩散生长型自组织神经网络模型(DGSOM)算法,在深入研究LLE的基础上提出了新的自组织LLE算法并给出理论分析。该算法能够自动确定LLE中对数据点邻域值的选择,估计原始数据的本征维数,减少运算量,并对噪声有一定的抑制作用。我们通过计算机仿真实验验证了该算法的有效性。 3.给出噪声流形学习的理论分析,并提出局部邻域平滑方法,与当前出现的几种噪声流形学习方法做出对比。 4.通过使用三种不同数据库的仿真实例,探讨了局部线性嵌入及其改进算法在高维数据约简、可视化与人脸识别领域中的应用。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP181

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 冯海亮;李见为;黄鸿;;自组织LLE算法及其在人脸识别中的应用[J];光学精密工程;2008年09期
2 胡丹;薛源;;基于改进有监督局部线性嵌入的地震属性降维优化[J];国土资源科技管理;2012年06期
3 周红兵;夏士雄;周勇;勾红云;;基于局部超平面的流形奇异值点去除算法[J];计算机工程;2011年06期
4 宋怀波;何东健;;面向精细农业的高维数据本征维数估计方法研究进展[J];中国科学:信息科学;2010年S1期
5 钱键;;基于局部线性嵌入的多流形学习[J];信息系统工程;2012年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 赵丰富;基于流形学习的杂草种子识别的研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 张炯;基于流形学习的纤维丛学习算法研究[D];苏州大学;2008年
3 周宏杰;高光谱图像地物分类和分割方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 肖海明;基于数据降维和支持向量机的入侵检测方法研究[D];华北电力大学(河北);2010年
5 王志勇;基于流形学习的高光谱遥感图像降维方法研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 谭璐,吴翊,易东云;稳健局部线性嵌入方法[J];国防科技大学学报;2004年06期
2 尹峻松,胡德文,陈爽,周宗潭;DSOM:一种基于NO时空动态扩散机理的新型自组织模型[J];中国科学E辑:信息科学;2004年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱小琴;郭军;刘广军;;基于BP神经网络的抽水泵站抽水量预测[J];安徽农业科学;2009年30期
2 向学辅;张继业;;移动机器人路径跟踪的自适应控制[J];兵工自动化;2008年06期
3 李硕;赵春芳;吴泽强;熊茵;余龙江;;基于人工神经网络的合成脱水长春碱工艺优化研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年01期
4 徐定杰;赵丕杰;;基于EKF神经网络的扩频系统抗窄带干扰技术[J];电子技术应用;2009年05期
5 杨辉华;覃锋;王勇;吴云鸣;史晓浩;梁琼麟;王义明;罗国安;;NIR光谱的LLE-PLS非线性建模方法及应用[J];光谱学与光谱分析;2007年10期
6 李郁林;;高维数据分析中的降维研究[J];计算机光盘软件与应用;2012年17期
7 丁娇;梁栋;阎庆;;基于WLLE和SVM的植物叶片图像识别方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2013年04期
8 阎少宏;彭亚绵;杨爱民;周明陶;;LLE算法及其在手写文字识别中的应用[J];河北联合大学学报(自然科学版);2012年02期
9 刘振业;刘伟;付明玉;施小成;;神经网络自抗扰全垫升气垫船航迹控制[J];哈尔滨工程大学学报;2012年03期
10 徐定杰;赵丕杰;;采用AKF神经网络的直扩系统抗干扰技术[J];哈尔滨工业大学学报;2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王广斌;基于流形学习的旋转机械故障诊断方法研究[D];中南大学;2010年
2 王勇;基于流形学习的分类与聚类方法及其应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 谭璐;高维数据的降维理论及应用[D];国防科学技术大学;2005年
4 王学宁;策略梯度增强学习的理论、算法及应用研究[D];国防科学技术大学;2006年
5 易军;针对不确定非线性对象的网络学习控制系统研究[D];上海大学;2007年
6 林壮;欠驱动水平机械臂滑模变结构控制研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 尹峻松;流形学习理论与方法研究及在人脸识别中的应用[D];国防科学技术大学;2007年
8 李硕;长春花属生物碱抗肿瘤药物的半合成研究[D];华中科技大学;2007年
9 张健;基于机器视觉的强化木地板表面质量检测方法研究[D];北京林业大学;2010年
10 黄东兆;自生长造型、自基准测量与自引导加工方法的研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐长密;水下机器人—机械手系统动力学建模及运动控制研究[D];中国海洋大学;2010年
2 夏飞;基于火炮运动参数的传感器智能化方法的研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 曹毅然;基于自组织特征映射神经网络的GSM网络优化研究[D];吉林大学;2011年
4 李登付;数据融合技术在隧道监控中的应用与研究[D];武汉理工大学;2011年
5 吴潇潇;电液伺服系统建模与控制策略研究[D];南京理工大学;2011年
6 侯泽民;基于自组织映射的文本聚类研究[D];西南交通大学;2010年
7 蒋东印;基于DSP2812的异步电动机控制器的设计[D];安徽大学;2011年
8 唐磊;下肢康复训练机器人机械结构及控制策略设计[D];河南科技大学;2009年
9 戴志波;流形学习中的鲁棒性问题研究[D];华侨大学;2011年
10 范自立;选择标注分层流形学习算法研究[D];苏州大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵连伟;罗四维;廖灵芝;田媚;;主曲线构建算法研究[J];北京交通大学学报;2006年02期
2 邓星亮,吴清;LLE算法及其应用[J];兵工自动化;2005年03期
3 衣治安;吕曼;;基于支持向量机的入侵检测方法[J];大庆石油学院学报;2007年01期
4 刘智深;丁宁;赵朝方;齐敏;;主成分分析法在油荧光光谱波段选择中的应用[J];地理空间信息;2009年03期
5 黄启宏;王帅;刘钊;;一种新的人脸图像本征维数估计方法[J];光电工程;2007年11期
6 李靖华,郭耀煌;主成分分析用于多指标评价的方法研究——主成分评价[J];管理工程学报;2002年01期
7 胡畔;田庆久;闫柏琨;;柴达木盆地烃蚀变矿物高光谱遥感识别研究[J];国土资源遥感;2009年02期
8 洪明坚;温志渝;张小洪;温泉;;一种基于流形学习的近红外光谱分析建模方法[J];光谱学与光谱分析;2009年07期
9 梁毅雄,龚卫国,潘英俊,李伟红,刘嘉敏,张红梅;基于奇异值分解的人脸识别方法[J];光学精密工程;2004年05期
10 李粉兰;徐可欣;;一种应用于人脸正面图像的眼睛自动定位算法[J];光学精密工程;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王正群;手写体汉字识别研究[D];南京理工大学;2001年
2 陈才扣;基于核的非线性特征抽取与图象识别研究[D];南京理工大学;2004年
3 董春曦;支持向量机及其在入侵检测中的应用研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 贾银山;支持向量机算法及其在网络入侵检测中的应用[D];大连海事大学;2004年
5 谭璐;高维数据的降维理论及应用[D];国防科学技术大学;2005年
6 王靖;流形学习的理论与方法研究[D];浙江大学;2006年
7 张义荣;基于机器学习的入侵检测技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 张小强;几类高效入侵检测技术研究[D];西南交通大学;2006年
9 刘小明;数据降维及分类中的流形学习研究[D];浙江大学;2007年
10 黄启宏;流形学习方法理论研究及图像中应用[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈昊;加权K-NN算法及其应用[D];河北大学;2005年
2 郑守志;基于流形学习理论的空间信息源研究及应用[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
3 李丽敏;自相交流形学习方法[D];浙江大学;2006年
4 刘建;高维数据的本征维数估计方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 孙燕平;基于小波分析的汽轮机早期振动故障识别技术研究[D];华北电力大学(北京);2007年
6 阴德辉;支持向量机在入侵检测系统中的应用[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 胡丹;基于改进的SLLE在地震属性优化中的研究与应用[D];成都理工大学;2007年
8 许欢;李群机器学习模型及应用研究[D];苏州大学;2007年
9 赵伟;基于SVM的入侵检测研究[D];北京交通大学;2007年
10 尹波;基于对象的遥感图像处理平台应用研究[D];上海交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王心醉;李岩;郭立红;肖永鹏;董宁宁;杨丽梅;;基于双向PCA和K近邻的人脸识别算法[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2010年06期
2 尹方平;;基于改进的LLE和FSVM方法在人脸识别中的应用[J];科学技术与工程;2012年34期
3 李泓达;;基于IPV6网络安全的入侵检测技术探析[J];科技致富向导;2013年03期
4 贾振华;庄连英;;基于切空间判别的稀疏数据降维方法[J];计算机工程与设计;2012年11期
5 苏家洪;;入侵检测系统新技术介绍[J];中国新技术新产品;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 桑雨;连续数据离散化方法研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘胜蓝;基于局部线性分析的降维算法研究[D];辽宁师范大学;2011年
2 谈书才;流形学习算法及其在图像识别中的应用研究[D];河南科技大学;2009年
3 何文慧;李群深层结构学习算法研究[D];苏州大学;2011年
4 张明;基于压缩感知理论的杂草种子分类识别研究[D];西北农林科技大学;2012年
5 王志勇;基于流形学习的高光谱遥感图像降维方法研究[D];电子科技大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴晓婷;闫德勤;;改进的非线性数据降维方法及其应用[J];计算机工程与应用;2011年02期
2 孟德宇;古楠楠;徐宗本;梁怡;;针对环状流形数据的非线性降维[J];软件学报;2008年11期
3 冯海亮;李见为;黄鸿;;自组织LLE算法及其在人脸识别中的应用[J];光学精密工程;2008年09期
4 王泽杰;;两类非线性降维流形学习算法的比较分析[J];上海工程技术大学学报;2008年01期
5 路玉峰;王增才;李学勇;;基于核主元分析的头部姿势估计[J];光电工程;2008年08期
6 朱明旱;罗大庸;易励群;王一军;;基于正交迭代的增量LLE算法[J];电子学报;2009年01期
7 谢朝霞;穆志纯;谢建军;;基于局部线性嵌入和最近特征线的人耳识别[J];计算机工程与应用;2008年25期
8 冯海亮;黄鸿;李见为;魏明;;基于Semi-Supervised LLE的人脸表情识别方法[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2008年06期
9 曾文赋;黄添强;李凯;余养强;郭躬德;;基于调和平均测地线核的局部线性嵌入算法[J];山东大学学报(理学版);2010年07期
10 刘志勇;王珏;;流形学习方法及其在头部姿势估计中的应用[J];贵州大学学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘立;余正涛;王蒙;毛存礼;郭剑毅;;结合词相关特征与流行学习的中文问句分类[A];第六届全国信息检索学术会议论文集[C];2010年
2 董冀媛;穆志纯;欧阳定恒;;基于最大线性片划分的局部切空间排列算法及在多姿态人耳识别中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 董广军;纪松;朱朝杰;;基于局部线性嵌入流形学习的高光谱影像分类技术[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
4 刘翠响;张艳;于明;赵卫萍;;基于非线性降维的人脸图像数据分析[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
5 邱慧宁;黄剑;陈羽;赖剑煌;;基于UDP的半监督学习及其在人脸识别的应用[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
6 李炳成;;分形维数估计的子波函数方法[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集(工科分册·上册)[C];1992年
7 石雪;蔡文生;邵学广;;DWT-LLE-PLS非线性建模方法用于近红外光谱定量分析[A];中国化学会第26届学术年会化学信息学与化学计量学分会场论文集[C];2008年
8 蒋全胜;贾民平;胡建中;许飞云;;一种基于流形学习的故障模式识别方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 蒋全胜;贾民平;胡建中;许飞云;;一种基于流形学习的故障模式识别方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
10 何慧;陈博;郭军;;基于流形学习的半监督文本情感分类算法[A];第五届全国信息检索学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘社建;把绿色GDP纳入科学发展观统一框架[N];文汇报;2006年
2 记者 苗野;亚行力推亚洲本币债券计划[N];财会信报;2006年
3 记者 柏晶伟;亚行推出面值100亿美元的亚洲本币债券计划[N];中国经济时报;2006年
4 亚信集团股份有限公司副总裁 冯 幸;亚信寄望地域及资本扩张 大唐软件期待合作共赢[N];中国电子报;2005年
5 陈翔;郭尊华如是说[N];中国计算机报;2005年
6 李豫川;亚行推出面值100亿美元亚洲本币债券计划[N];中国证券报;2006年
7 何树林;结成“商务领航”战略联盟[N];人民邮电;2005年
8 王力朱立智;网络审计监管急需统一框架[N];计算机世界;2007年
9 李霞;政府门户网打开首府 阳光政务一扇窗户[N];内蒙古日报(汉);2006年
10 ;CommVault一体化信息管理全攻略(之二)[N];电脑商报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李春光;流形学习及其在模式识别中的应用[D];北京邮电大学;2008年
2 刘小明;数据降维及分类中的流形学习研究[D];浙江大学;2007年
3 李波;基于流形学习的特征提取方法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 黄启宏;流形学习方法理论研究及图像中应用[D];电子科技大学;2007年
5 翁时锋;基于机器学习的几种医学数据处理方法研究[D];清华大学;2005年
6 刘晓宁;基于三维模型的人脸识别技术研究[D];西北大学;2006年
7 王雷;基于全局统计与局部几何性质的数据降维算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 王国强;嵌入邻域判别关系的子空间人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2008年
9 刘翠响;人脸识别中高维数据特征分析[D];河北工业大学;2008年
10 金一;人脸识别中的若干算法研究[D];北京交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖健;局部线性嵌入的流形学习算法研究与应用[D];国防科学技术大学;2005年
2 覃锋;Isomap用于中药生产过程近红外光谱在线检测研究[D];桂林电子科技大学;2008年
3 何怀玉;LLE算法在地震属性参数降维中的应用[D];成都理工大学;2006年
4 贺惠新;基于流形学习的高维流场数据分类研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 刘迪;基于流形学习与子空间的降维方法研究与应用[D];东北师范大学;2009年
6 徐龙柱;流形学习中非线性降维方法的研究及在烟草数据中的应用[D];中国海洋大学;2011年
7 李丽敏;自相交流形学习方法[D];浙江大学;2006年
8 孙涛;特征提取技术研究及其在人脸识别中的应用[D];中南大学;2007年
9 李聪娥;局部线性嵌入在文本分类中的应用[D];河北工业大学;2007年
10 任瑞娟;一种改进的基于LLE图像滤波的研究[D];西安电子科技大学;2008年
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