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基于等距映射的监督多流形学习算法
  • ISSN号:1003-6059
  • 期刊名称:模式识别与人工智能
  • 时间:2014.2
  • 页码:111-119
  • 分类:TP181[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]河南财经政法大学计算机与信息工程学院,郑州450002
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.61202285)、河南省基础与前沿技术研究项目(No.112300410201)、河南省教育厅科学技术研究重点项目(No.138520899)资助
  • 相关项目:基于邻近局部切空间相似性的多流形学习研究
作者: 邵超|万春红|
中文摘要:

目前的监督多流形学习算法大多数都根据数据的类别标记对彼此间的距离进行调整,能较好实现多流形的分类,但难以成功展现各流形的内在几何结构,泛化能力也较差,因此文中提出一种基于等距映射的监督多流形学习算法。该算法采用适合于多流形的最短路径算法,得到在多流形下依然能正确逼近相应测地距离的最短路径距离,并采用Sammon映射以更好地保持短距离,最终可成功展现各流形的内在几何结构。此外,该算法根据邻近局部切空间的相似性可准确判定新数据点所在的流形,从而具有较强的泛化能力。该算法的有效性可通过实验结果得以证实。

英文摘要:

The existing supervised multi-manifold learning algorithms adjust the distances between data points according to their class labels, and hence the multiple manifolds can be classified successfully. However, the poor generalization ability of these algorithms results in unfaithful display of the intrinsic geometric structure of some manifolds. A supervised multi-manifold learning algorithm based on Isometric mapping ( ISOMAP) is proposed. The shortest path algorithm suitable for the multi-manifold structure is used to compute the shortest path distances which can effectively approximate the corresponding geodesic distances even in the multi-manifold structure. Then, Sammon mapping is used to further preserve shorter distances in the low-dimensional embedding space. Consequently, the intrinsic geometric structure of each manifold can be faithfully displayed. Moreover, the manifolds of new data points can be precisely judged based on the similarities between neighboring local tangent spaces according to the local Euclidean nature of the manifold, and thus the proposed algorithm obtains a good generalization ability. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by experimental results.

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期刊信息
  • 《模式识别与人工智能》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会 中国自动化学会
  • 主办单位:国家智能计算机研究开发中心 中国科学院合肥智能机械研究所
  • 主编:郑南宁
  • 地址:安徽省合肥市蜀山湖路350号中国科学院合肥智能机械研究所
  • 邮编:230031
  • 邮箱:bjb@iim.cas.cn
  • 电话:0551-5591176
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6059
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1089/TP
  • 邮发代号:26-69
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:10169