SFS与SBS特征选择算法

mutougeda · 发表于 2020-11-6 15:18

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x

(1)序列前向选择( SFS , Sequential Forward Selection )

算法描述：特征子集X从空集开始，每次选择一个特征x加入特征子集X，使得特征函数J( X)最优。简单说就是，每次都选择一个使得评价函数的取值达到最优的特征加入，其实就是一种简单的贪心算法。

算法评价：缺点是只能加入特征而不能去除特征。例如：特征A完全依赖于特征B与C，可以认为如果加入了特征B与C则A就是多余的。假设序列前向选择算法首先将A加入特征集，然后又将B与C加入，那么特征子集中就包含了多余的特征A。

代码：

%----4.17编顺序前进法特征选择成功!
) t1 T- K `% r3 F
clear;
clc;
%--------特征导入请自行修改
- @9 G$ n6 ~9 C# D& @3 d
M=512;N=512;
load coouRFeature16_0521_Aerial1 %%%共生矩阵 96.14％
wfeature{1}=coourfeature(:,1);
wfeature{2}=coourfeature(:,2);
wfeature{3}=coourfeature(:,3);
load fufeature_0521_SARAerial1_512%%复小波 98.26％
for i=1:13
wfeature{3+i}=wavefeature(:,i);
end
load wavefeature_0521_SARAerial1_512%%%非下采样小波 97.58％
for i=1:7
wfeature{16+i}=wavefeature(:,i);
end
load wavefeature_0521_Aerial1%%小波 97.65％
for i=1:7
wfeature{23+i}=wavefeature(:,i);
end
% load rwt_cofeature96_0423_lsy1
+ X3 @% v( z7 J
% for i=1:96
# B9 ^( ^5 H/ F$ Z
% wfeature{30+i}=feature(:,i);
0 k* @& v `; H2 V
% end
4 K9 ^4 B6 L2 F
%%%%%%%----------归一化
J& D( r' K! l1 c& I! k
[m n]=size(wfeature{1});
for j=1:30%一共30组特征这里请自行修改
mx=max(wfeature{j});
mi=min(wfeature{j});
mxx=(mx-mi);
mii=ones([m n])*mi;
wfeature{j}=(wfeature{j}-mii)./mxx;
end
%%---------------SFS 先选4个特征尝试
$ x. A; C. U* W: D: u/ ^
chosen=[];%%表示已选的特征
chosen=[chosen 1];
Jc=0;%%选出的Ｊ值
for j=1:5 %选5个特征
J=zeros([1 30]);
for i=2:30 %一共30组特征这里请自行修改
[mm nn]=size(chosen);
for p=1:nn
if i==chosen(p)
J(i)=0;
break;
else
J(i)=J(i)-sum(sum((wfeature{i}-wfeature{chosen(p)}).^2));
end
end
end
mi=min(J);
for i=1:30
if J(i)==0
J(i)=mi;
end
end
ma=max(J);
for i=1:30
if J(i)==ma
chosen=[chosen i];
break;
end
end
end
save Aerial1_6t_chosen chosen
[mm nn]=size(chosen);
tezh=[];
for i=1:nn
tezh=[tezh wfeature{chosen(i)}];
end
%%%%%%%%聚类
* t) L; E0 C7 O# \0 t/ D, L! Y) m
[IDC,U]=kmeans(tezh,2);
cc(IDC==1,1)=0;
cc(IDC==2,1)=0.75;
7 V! c; Z7 ?/ b; ?4 D( V0 q9 J
g=reshape(cc,M,N);
figure,imshow(g);9 |! y/ L3 G% Y$ \+ D- Y6 R: }2 C

(2)序列后向选择( SBS , Sequential Backward Selection )

算法描述：从特征全集O开始，每次从特征集O中剔除一个特征x，使得剔除特征x后评价函数值达到最优。

算法评价：序列后向选择与序列前向选择正好相反，它的缺点是特征只能去除不能加入。

代码：

%----4.17编顺序后退法特征选择
& F1 Y8 b/ G. \( c5 m; f) }5 [3 N
clear;
clc;
%--------特征导入请自行修改
) a$ o$ K7 U% s- r8 E7 l# q
A=imread('lsy1.gif');
[M N]=size(A);
load coourfeature_0414_lsy1 %%%共生矩阵 96.14％
feature{1}=coourfeature(:,1);
feature{2}=coourfeature(:,2);
feature{3}=coourfeature(:,3);
load fuwavefeature_0413_lsy1 %%复小波 98.26％
for i=1:13
feature{3+i}=wavefeature(:,i);
end
load wavefeature_0413_feixia_lsy1%%%非下采样小波 97.58％
for i=1:7
feature{16+i}=wavefeature(:,i);
end
load wavefeature_0417_lsy1%%小波 97.65％
for i=1:7
feature{23+i}=wavefeature(:,i);
end
%%%%%%%----------归一化-归一化
1 j% z5 V d: y g
[m n]=size(feature{1});
for j=1:30%一共30组特征这里请自行修改
mx=max(feature{j});
mi=min(feature{j});
mxx=(mx-mi);
mii=ones([m n])*mi;
feature{j}=(feature{j}-mii)./mxx;
end
%%---------------SBS
# Z7 {- J9 [! [2 Q
chosen=[];dele=[];
for i=1:30
chosen=[chosen i];
end
' N/ o1 b `$ h7 _( b2 q* o3 h
for j=1:24 %%删10个,留20个
J=zeros([1 30]);ii=0; %J(1)是删1的结果,J(2)是删除2 的结果......
for i=1:30 %???dele 是必要的么???????????????????????%一共30组特征这里请自行修改
[mm nn]=size(chosen);
for p=1:nn
if sum(i==dele)~=0
J(i)=0;
break;
else
for q=1:nn
if (chosen(q)~=i) & (chosen(p)~=i)
J(i)=J(i)-sum(sum((feature{chosen(q)}-feature{chosen(p)}).^2));
end
end
end
end
end
mi=min(J);
for cc=1:30
if J(cc)==0
J(cc)=mi;
end
end
[ma we]=max(J);
dele=[dele we];
for dd=1:nn
if chosen(dd)==we
chosen(dd)=[];
end
end
% chosen=[2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 19 20 22 23 26 27 28 29 30];
5 R6 L, V- y, M8 x% `% O0 I
[mm nn]=size(chosen);
tezh=[];
for i=1:nn
tezh=[tezh feature{chosen(i)}];
end
%%%%%%%%聚类
! w$ `* W* w5 B5 ?6 Q7 p
[IDC,U]=kmeans(tezh,2);
cc(IDC==1,1)=0;
cc(IDC==2,1)=0.75;
g=reshape(cc,M,N);
figure,imshow(g);
%%%%%%%%%%%%计算正确率
" c x6 {+ U1 j6 W; u
ju=ones(M)*0.75;
for i=1:M
for j=1:M/2
ju(i,j)=0;
end
end
ju2=g-ju;
prob=prod(size(find(ju2~=0)))/(m*n)
1-prob- t- \ |# Z* L

另外，SFS与SBS都属于贪心算法，容易陷入局部最优值。

younicp · 发表于 2020-11-6 16:14

SFS与SBS特征选择算法

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