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支持向量机回归预测(SVR)在MATLAB中的实现(含源代码)

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在 MATLAB 中实现支持向量机回归(SVR)可以通过使用内置的机器学习工具箱来实现。以下是一个简单的 SVR 实现示例,其中包括数据生成、模型训练和预测。

首先,我们需要准备数据并使用 fitrsvm 函数进行模型训练:

  1. % 生成示例数据
  2. rng(1); % 设置随机数种子以获取可复现的结果
  3. X = (1:100)'; % 特征向量(训练数据)
  4. y = sin(X/10) + 0.1*randn(size(X)); % 响应变量(训练数据)
  5. % 将数据分成训练集和测试集
  6. trainRatio = 0.8;
  7. trainIdx = 1:floor(trainRatio*length(X));
  8. testIdx = (floor(trainRatio*length(X))+1):length(X);
  9. X_train = X(trainIdx);
  10. y_train = y(trainIdx);
  11. X_test = X(testIdx);
  12. y_test = y(testIdx);
  13. % 使用 SVR 创建并训练模型
  14. mdl = fitrsvm(X_train, y_train, 'KernelFunction', 'rbf', 'Standardize', true);
  15. % 进行预测
  16. y_pred = predict(mdl, X_test);
  17. % 可视化结果
  18. figure;
  19. plot(X_train, y_train, 'bo', 'DisplayName', '训练数据');
  20. hold on;
  21. plot(X_test, y_test, 'ro', 'DisplayName', '真实值');
  22. plot(X_test, y_pred, 'g-', 'DisplayName', '预测值');
  23. xlabel('X');
  24. ylabel('y');
  25. legend('show');
  26. title('SVR 回归预测');
  27. hold off;

代码解释:

  1. 数据生成: 使用 sin 函数生成了一个简单的非线性数据集,并添加了一些高斯噪声。

  2. 数据划分: 将生成的数据分为训练集和测试集以验证模型的性能。

  3. 模型训练: 使用 fitrsvm 函数来进行训练,这个函数是 MATLAB 中用于回归的 SVM 实现。我们使用 RBF(径向基)核函数,并且数据标准化。

  4. 预测与可视化: 使用训练好的模型对测试数据进行预测,并通过图表展示预测结果。

你可以根据具体的需求调整核函数、参数配置以及数据集。MATLAB 提供了许多选项来定制 SVR 模型的训练和优化。

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