本人测试完成,只不过是libSVM是3.1版本,python和gnuplot都是最新版本,发现一个问题,在交叉验证时候使用:svm- train -c x -g x -v x trainfile 格式不输出.mode文件!去除-v x 就可输出model文件。另外,在此有个问题:下图中为什么说最好的C g是这样的?到底是如何解释呢?有待进一步解决中,希望同行探讨。
首先下载 Libsvm 、 Python 和 Gnuplot
l libsvm 的主页 http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm/ 上下载 libsvm (我自己用2.86版本)
l python 的主页 http://www.python.org 下载 python (我自己用2.5版本)
l gnuplot 的主页 http://www.gnuplot.info/ 下载 gnuplot (我用4.0版本)
LIBSVM
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 )首要考虑选用 RBF
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
6
1 ) LIBSVM
[label] [index1]:[value1] [index2]:[value2] ...
[label] [index1]:[value1] [index2]:[value2] ...
一行一条记录数据,如 :
+1 1 :0.708 2 :1 3 :1 4 :-0.320 5 :-0.105 6 :-1
这里 (x,y) à ((0.708,1,1, -0.320, -0.105, -1), +1)
label 或说是 class, 就是你要分类的种类,通常是一些整数。
index 是有順序的索引,通常是连续的整数。
value 就是用来 train 的数据,通常是一堆实数。
2
扫描数据 . 因为原始数据可能范围过大或过小 , svmscale 可以先将数据重新 scale ( 縮放 )
svmscale.exe 的用法: svmscale.exe feature.txt feature.scaled
默认的归一化范围是 [-1,1] ,可以用参数 -l 和 -u 分别调整上界和下届 ,feature.txt 是输入特征文件名 输出的归一化特征名为 feature.scaled
3 ) 考虑选用 RBF
训练数据形成模型( model ) , 实质是算出了 wx+b=0 中的 w,b.
Svmtrain 的用法: svmtrain [options] training_set_file [model_file]
其中 options 涵义如下 :
-s svm 类型:设置 SVM 类型,默认值为 0
0 -- C- SVC
1 -- nu - SVC
2 -- one-class-SVM
3 -- e - SVR
4 -- nu-SVR
-t 核函数类型:设置核函数类型,默认值为 2
0 -- 线性核: u'*v
1 -- 多项式核: (g*u'*v+ coef0)degree
2 -- RBF 核 :exp(-||u-v||*||u-v||/g*g)
3 -- sigmoid 核: tanh(g*u'*v+ coef 0)
-d degree :核函数中的 degree 设置,默认值为 3
-g r(gama) :核函数中的函数设置 ( 默认 1/ k);
-r coef 0 :设置核函数中的 coef0 ,默认值为 0
-c cost :设置 C- SVC 、 e - SVR 、 n - SVR 中从惩罚系数 C ,默认值为 1
-n nu :设置 nu - SVC 、 one-class-SVM 与 nu - SVR 中参数 nu ,默认值 0.5
-p e :核宽 , 设置 e - SVR 的损失函数中的 e ,默认值为 0.1
-m cachesize :设置 cache 内存大小,以 MB 为单位 ( 默认 40)
-e e :设置终止准则中的可容忍偏差,默认值为 0.001
-h shrinking :是否使用启发式,可选值为 0 或 1 ,默认值为 1
-b 概率估计:是否计算 SVC 或 SVR 的概率估计,可选值 0 或 1 ,默认 0
-wi weight :对各类样本的惩罚系数 C 加权,默认值为 1
-v n : n
其中 -g 选项中的 k 是指输入数据中的属性数。操作参数 -v 随机地将数据剖分为 n 部分并计算交叉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
C:/libsvm-2.85/windows>svmtrain heart_scale
*
optimization finished, #iter = 162
nu = 0.431029
obj = -100.877288, rho = 0.424462
nSV = 132, nBSV = 107
Total nSV = 132
现简单对屏幕回显信息进行说明:
#iter 为迭代次数,
nu 与前面的操作参数 -n nu 相同,
obj 为 SVM 文件转换为的二次规划求解得到的最小值,
rho 为判决函数的常数项 b ,
nSV 为支持向量个数,
nBSV 为边界上的支持向量个数,
Total nSV 为支持向量总个数。
训练后的模型保存为文件 *.model
svm_type c_svc % 训练所采用的 svm 类型,此处为 C- SVC
kernel_type rbf % 训练采用的核函数类型,此处为 RBF 核
gamma 0.0769231 % 设置核函数中的 g ,默认值为 1/ k
nr_class 2 % 分类时的类别数,此处为两分类问题
total_sv 132 % 总共的支持向量个数
rho 0.424462 % 决策函数中的常数项 b
label 1 -1% 类别标签
nr_sv 64 68 % 各类别标签对应的支持向量个数
SV % 以下为支持向量
1 1:0.166667 2:1 3:-0.333333 4:-0.433962 5:-0.383562 6:-1 7:-1 8:0.0687023 9:-1 10:-0.903226 11:-1 12:-1 13:1
0.5104832128985164 1:0.125 2:1 3:0.333333 4:-0.320755 5:-0.406393 6:1 7:1 8:0.0839695 9:1 10:-0.806452 12:-0.333333 13:0.5
1 1:0.333333 2:1 3:-1 4:-0.245283 5:-0.506849 6:-1 7:-1 8:0.129771 9:-1 10:-0.16129 12:0.333333 13:-1
1 1:0.208333 2:1 3:0.333333 4:-0.660377 5:-0.525114 6:-1 7:1 8:0.435115 9:-1 10:-0.193548 12:-0.333333 13:1
4 )采用交叉验证选择最佳参数 C 与 g
通常而言,比较重要的参数是 gamma (-g) 跟 cost (-c) 。而 cross validation (-v)
的参数常用 5 。那么如何去选取最优的参数 c 和 g 呢? libsvm 的 python 子目录下面的 grid.py 可以帮助我们。 此时。其中安装 python2.5 需要(一般默认安装到 c:/python25
下),将 gnuplot 解压。安装解压完毕后,进入 /libsvm/tools
本, edit 都可以)修改 grid.py 文件,找到其中关于 gnuplot
gnuplot_exe=r"c:/tmp/gnuplot/bin/pgnuplot.exe"
后,将 grid.py 和 C:/Python25 目录下的 python.exe 文件拷贝到 libsvm/windows 目录下,键入以下命令: $ python grid.py train.1.scale 执行后,即可得到最优参数 c 和 g
另外,至于下 libsvm 和 python 的接口的问题,在 libsvm2.86 中林老师已经帮助我们解决,在 /libsvm/windows/python 目录下自带了 svmc.pyd
libsvm/python 目录下,同时,也将 python.exe
果(注意: .Py 文件中关于 gnuplot
python svm_test.py
如果能看到程序执行结果,说明 libsvm 和 python 之间的接口已经配置完成,以后就可以直接在 python 程序里调用 libsvm
5 ) 采用最佳参数 C 与 g
$ svmtrain –c x –g x –v x training_set_file [model_file]
x 为上述得到的最优参数 c 和 g 的值, v 的值一般取 5
6
使用 Svmtrain 训练好的模型进行测试。输入新的 X 值,给出 SVM 预测出的 Y
$ Svmpredict test_file model_file output_file
如: ./svm-predict heart_scale heart_scale.model heart_scale.out
Accuracy = 86.6667% (234/270) (classification)
这里显示的是结果
一个具体使用的例子。
以 libsvm 中的 heart_scale 作为训练数据和测试数据,同时已经将 python 安装至 c 盘,并将 grid.py 文件中关于 gnuplot
heart_scale 、 grid.py 和 python.exe 拷贝至 /libsvm/windows
./svm-train heart_scale
optimization finished, #iter = 162
nu = 0.431029
obj = -100.877288, rho = 0.424462
nSV = 132, nBSV = 107
Total nSV = 132
此时,已经得到 heart_scale.model
./svm-predict heart_scale heart_scale.model heart_scale.out
Accuracy = 86.6667% (234/270) (classification)
正确率为 Accuracy = 86.6667%
./python grid.py heart_scale
得到最优参数 c=2048 , g=0.0001220703125.
./svm-train -c 2048 -g 0.0001220703125 heart_scale 得到 model 后,由 ./svm-predict heart_scale heart_scale.model heart_scale.out
率为 Accuracy = 85.1852%.这块还有点迷惑?为什么正确率降低了?
当然也可以结合subset.py 和 easy.py 实现自动化过程。
如果要训练多次,可以写个批处理程序省好多事。
这里举个例子:
::@ echo off
cls
:: split the data and output the results
for /L %%i in (1,1,1000) do python subset.py b59.txt 546 b59(%%i).in8 b59(%%i).out2for /L %%i in (1,1,1000) do python easy.py b59(%%i).in8 b59(%%i).out2 >> result89.txt
这段批处理代码首先调用subset.py对文件b59.txt执行1000次分层随机抽样(对数据进行80-20%分割)然后调用easy.py 进行1000次参数寻优,把记录结果写到result89.txt中
(包括1000次训练的分类准确率和参数对)。
还可以调用fselect.py进行特征选择,调用plotroc.py进行roc曲线绘制。
先写到这里吧,希望能和大家一起学习libsvm,进一步学好svm。