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?? svm.java

?? 一個java程序編寫的svm支持向量機小程序
?? JAVA
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	  if(dim==1){	      logln(2,"y = "+w[0]+"*x+"+b);	  };      };    };    /**     * init the optimizer     */    protected void init_optimizer()    {      sum = new double[examples_total];      at_bound = new int[examples_total];      // init variables      if(working_set_size>examples_total) working_set_size = examples_total;      qp = new quadraticProblemSMO(is_zero/100,convergence_epsilon/100,				   working_set_size*working_set_size);      qp.set_n(working_set_size);            which_alpha = new boolean[working_set_size];      // reserve workspace for calculate_working_set      working_set = new int[working_set_size];      //      working_set_values = new double[working_set_size];      heap_max = new MaxHeap(0);          heap_min = new MinHeap(0);          if(the_container.Dev != null){	  double dev = the_container.Dev[the_container.get_dim()];	  if(dev != 0){	      epsilon_pos /= dev;	      epsilon_neg /= dev;	  };      };            int i;      //      qp.l[i] = 0 done in svm_pattern_c::      for(i=0;i<working_set_size;i++){	  qp.l[i] = 0; //-is_zero;       };            if(quadraticLossPos){	Cpos = Double.MAX_VALUE;      };      if(quadraticLossNeg){ 	Cneg = Double.MAX_VALUE;      };      lambda_WS = 0;      to_shrink=0;            qp.set_n(working_set_size);    };    /**     * exit the optimizer     */    protected void exit_optimizer()    {	qp = null;    };    /**     * shrink the variables     */    protected void shrink()	throws Exception    {	// move shrinked examples to back	if(to_shrink > examples_total/10){	    int i;	    int last_pos=examples_total;	    if(last_pos - to_shrink > working_set_size){		for(i=0;i<last_pos;i++){		    if(at_bound[i] >= shrink_const){			// shrink i			sum_alpha += the_container.get_alpha(i);			last_pos--;			// keep the order of these swaps, kernel.swap depends on it!			the_container.swap(i,last_pos);			the_kernel.swap(i,last_pos);			sum[i] = sum[last_pos];			at_bound[i] = at_bound[last_pos];			if(last_pos <= working_set_size){			    break;			};		    };		};		to_shrink=0;		shrinked = true;		if(last_pos < examples_total){		    examples_total = last_pos;		    the_kernel.set_examples_size(examples_total);		};	    }	    else{		// cannot shrink because less than wss elements would be left		// maybe other situation in shrink_const iterations?		shrink_const *= 2;	    };	    logln(4,"shrinked to "+examples_total+" variables");	};    };        /**     * reset the shrinked variables     */    protected void reset_shrinked()	throws Exception    {	int old_ex_tot=examples_total;	double[] my_sum = sum;	double[] alphas = the_container.get_alphas();	target_count=0;	examples_total = the_container.count_examples();	the_kernel.set_examples_size(examples_total);	// unshrink, recalculate sum for all variables 	int i,j;	// reset all sums	double Kij;	for(i=old_ex_tot;i<examples_total;i++){	    my_sum[i] = 0;	    at_bound[i] = 0;	};	double alpha;	double[] kernel_row;	int count=0;	for(i=0;i<examples_total;i++){	    alpha = alphas[i];	    if(alpha != 0){		count++;		kernel_row = the_kernel.get_row(i);		for(j=old_ex_tot;j<examples_total;j++){		    my_sum[j]+=alpha*kernel_row[j];		};	    };	};	sum_alpha=0;	shrinked = false;	logln(5,"Resetting shrinked from "+old_ex_tot+" to "+examples_total);    };            /**     * Project variables to constraints     */    protected void project_to_constraint()	throws Exception    {      // project alphas to match the constraint      double alpha_sum = sum_alpha;      int SVcount=0;      double alpha;      double[] alphas = the_container.get_alphas();      int i;      for(i=0;i<examples_total;i++){	alpha = alphas[i];	alpha_sum += alpha;	if(((alpha>is_zero) && (alpha-Cneg < -is_zero)) ||	   ((alpha<-is_zero) && (alpha+Cpos > is_zero))){	  SVcount++;	};      };      if(SVcount > 0){	// project	alpha_sum /= (double)SVcount;	for(i=0;i<examples_total;i++){	  alpha = alphas[i];	  if(((alpha>is_zero) && (alpha-Cneg < -is_zero)) ||	     ((alpha<-is_zero) && (alpha+Cpos > is_zero))){	    alphas[i] =  alpha-alpha_sum;	  };	};      };    };             /**     * Calculates the working set     * @exception Exception on any error     */    protected void calculate_working_set()      throws Exception    {      // reset WSS      if(working_set_size < parameters_working_set_size){	working_set_size = parameters_working_set_size;	if(working_set_size>examples_total) working_set_size = examples_total;      };      heap_min.init(working_set_size/2);      heap_max.init(working_set_size/2+working_set_size%2);      int i=0;      double sort_value;      double the_nabla;      boolean is_feasible;      int atbound;      int j;      while(i<examples_total) {	is_feasible = feasible(i);	if(is_feasible){	  the_nabla = nabla(i);	  if(is_alpha_neg(i)){	    sort_value = -the_nabla;  // - : maximum inconsistency approach	  }	  else{	    sort_value = the_nabla;	  };	  // add to heaps	  heap_min.add(sort_value,i);	  heap_max.add(sort_value,i);	};	i++;      };      int[] new_ws = heap_min.get_values();      working_set_size = 0;      int pos;      j = heap_min.size();      for(i=0;i<j;i++){	working_set[working_set_size] = new_ws[i];	working_set_size++;      };      pos = working_set_size;      new_ws = heap_max.get_values();      j = heap_max.size();      for(i=0;i<j;i++){	working_set[working_set_size] = new_ws[i];	working_set_size++;      };      if((! heap_min.empty()) &&	 (! heap_max.empty())){	if(heap_min.top_value() >= heap_max.top_value()){	  // there could be the same values in the min- and maxheap,	  // sort them out (this is very unlikely)	  j=0;	  i=0;	  while(i<pos){	    // working_set[i] also in max-heap?	    j=pos;	    while((j<working_set_size) && 		  (working_set[j] != working_set[i])){	      j++;	    };	    if(j<working_set_size){	      // working_set[i] equals working_set[j]	      // remove j from WS	      working_set[j] = working_set[working_set_size-1];	      working_set_size--;	    }	    else{	      i++;	    };	  };	};      };      if(target_count > 0){	// convergence error on last iteration?	// some more tests on WS	// unlikely to happen, so speed isn't so important		// are all variables at the bound?	int pos_abs;	boolean bounded_pos=true;	boolean bounded_neg=true;	pos=0;	double alpha;	double[] alphas = the_container.get_alphas();	while((pos<working_set_size) && (bounded_pos || bounded_neg)){	  pos_abs = working_set[pos];	  alpha = alphas[pos_abs];	  if(is_alpha_neg(pos_abs)){	    if(alpha-Cneg < -is_zero){	      bounded_pos = false;	    };	    if(alpha > is_zero){	      bounded_neg = false;	    };	  }	  else{	    if(alpha+Cneg > is_zero){	      bounded_neg = false;	    };	    if(alpha < -is_zero){	      bounded_pos = false;	    };	  };	  pos++;	};	if(bounded_pos){	  // all alphas are at upper bound	  // need alpha that can be moved upward	  // use alpha with smallest lambda	  double max_lambda = Double.MAX_VALUE;	  int max_pos=examples_total;	  for(pos_abs=0;pos_abs<examples_total;pos_abs++){	    alpha = alphas[pos_abs];	    if(is_alpha_neg(pos_abs)){	      if(alpha-Cneg < -is_zero){		if(lambda(pos_abs) < max_lambda){		  max_lambda = lambda(pos_abs);		  max_pos = pos_abs;		};	      };	    }	    else{	      if(alpha < -is_zero){		if(lambda(pos_abs) < max_lambda){		  max_lambda = lambda(pos_abs);		  max_pos = pos_abs;		};	      };	    };	  };	  if(max_pos<examples_total){	    if(working_set_size<parameters_working_set_size){	      working_set_size++;	    };	    working_set[working_set_size-1] = max_pos;	  };	}	else if(bounded_neg){	  // all alphas are at lower bound	  // need alpha that can be moved downward	  // use alpha with smallest lambda	  double max_lambda = Double.MAX_VALUE;	  int max_pos=examples_total;	  for(pos_abs=0;pos_abs<examples_total;pos_abs++){	    alpha = alphas[pos_abs];	    if(is_alpha_neg(pos_abs)){	      if(alpha > is_zero){		if(lambda(pos_abs) < max_lambda){		  max_lambda = lambda(pos_abs);		  max_pos = pos_abs;		};	      };	    }	    else{	      if(alpha+Cneg > is_zero){		if(lambda(pos_abs) < max_lambda){		  max_lambda = lambda(pos_abs);		  max_pos = pos_abs;		};	      };	    };	  };	  if(max_pos<examples_total){	    if(working_set_size<parameters_working_set_size){	      working_set_size++;	    };	    working_set[working_set_size-1] = max_pos;	  };	};      };      if((working_set_size<parameters_working_set_size) &&	 (working_set_size<examples_total)){	// use full working set	pos = (int)(Math.random()*(double)examples_total);	int ok;	while((working_set_size<parameters_working_set_size) &&	      (working_set_size<examples_total)){	  // add pos into WS if it isn't already	  ok = 1;	  for(i=0;i<working_set_size;i++){	    if(working_set[i] == pos){	      ok=0;	      i = working_set_size;	    };	  };	  if(1 == ok){	    working_set[working_set_size] = pos;	    working_set_size++;	  };	  pos = (pos+1)%examples_total;	};      };            int ipos;      for(ipos=0;ipos<working_set_size;ipos++){	which_alpha[ipos] = is_alpha_neg(working_set[ipos]);      };    };        /**     * Updates the working set     */    protected void update_working_set()	throws Exception    {      // setup subproblem      int i,j;      int pos_i, pos_j;      double[] kernel_row;      double sum_WS;      double[] alphas = the_container.get_alphas();         double[] ys = the_container.get_ys();      double[] my_sum = sum;      boolean[] my_which_alpha = which_alpha;      // the_kernel.prefetch(working_set,which_alpha);      for(pos_i=0;pos_i<working_set_size;pos_i++){	i = working_set[pos_i];		// put row sort_i in hessian 	kernel_row = the_kernel.get_row(i);	sum_WS=0;	//    for(pos_j=0;pos_j<working_set_size;pos_j++){	for(pos_j=0;pos_j<pos_i;pos_j++){	  j = working_set[pos_j];	  // put all elements K(i,j) in hessian, where j in WS	  if(((! my_which_alpha[pos_j]) && (! my_which_alpha[pos_i])) ||	     ((my_which_alpha[pos_j]) && (my_which_alpha[pos_i]))){	    // both i and j positive or negative	    (qp.H)[pos_i*working_set_size+pos_j] = kernel_row[j];	    (qp.H)[pos_j*working_set_size+pos_i] = kernel_row[j];	  }	  else{	    // one of i and j positive, one negative	    (qp.H)[pos_i*working_set_size+pos_j] = -kernel_row[j];	    (qp.H)[pos_j*working_set_size+pos_i] = -kernel_row[j];	  };	};	for(pos_j=0;pos_j<working_set_size;pos_j++){	  j = working_set[pos_j];

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