?? classification.cpp
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//權值初值為0
for(n=0;n<10;n++)
for(i=0;i<26;i++)
w[n][i]=0;
do
{
flag=true;
for(n=0;n<10;n++)
{
for(i=0;i<40;i++)//for(i=0;i<pattern[n].number;i++)
{
//取已知樣品
for(j=0;j<25;j++)
x[j]=pattern[n].feature[i][j];
x[25]=1;//最后一位置1
//計算結果權矢量
for(j=0;j<10;j++)
d[j]=0;
for(j=0;j<10;j++)
for(k=0;k<26;k++)
d[j]+=w[j][k]*x[k];
bool f=true;
//判斷d[n]是否為最大值
for(j=0;j<10;j++)
{
if(j!=n)
f&=(d[n]>d[j])?true:false;
}
if(f)//若d[n]為最大值
flag&=true;//通過檢驗
else//否則，未通過檢驗需要修正權值
{
for(j=0;j<10;j++)
{
for(k=0;k<26;k++)
{
if(j==n)
w[j][k]+=x[k];
else if(d[j]>d[n])
w[j][k]-=x[k];
else;
}
}
flag&=false;
}
}
}
if(++c>2000)break;
}while(!flag);//到此為止得到線性判別函數權矢量
double num[26];//未知樣品
for(i=0;i<25;i++)
num[i]=testsample[i];
num[25]=1;//末位置1
for(n=0;n<10;n++)//計算判別函數
{
hx[n]=0;
for(i=0;i<26;i++)
hx[n]+=w[n][i]*num[i];
}
double maxval=hx[0];
int number=0;
for(n=1;n<10;n++)//取判別函數最大值
{
if(hx[n]>maxval)
{
maxval=hx[n];
number=n;
}
}
return number;
}
/******************************************************************
* 函數名稱：LMSE()
* 函數類型：int
* 函數功能：LMSE算法 ,返回手寫數字的類別
******************************************************************/
int Classification::LMSE()
{
double w[10][26];//權值
double d[10];//迭代計算結果權矢量
double x[26];//增1樣品
bool flag;
int n,i,j,k;
//權值初值為0
for(n=0;n<10;n++)
for(i=0;i<26;i++)
w[n][i]=0;
int c=0,cc=1;
do
{
flag=true;
for(n=0;n<10;n++)
{
for(i=0;i<40;i++)//for(i=0;i<pattern[n].number;i++)
{
//取已知樣品
for(j=0;j<25;j++)
x[j]=pattern[n].feature[i][j];
x[25]=1;//末位置1
//計算結果權矢量
for(j=0;j<10;j++)
d[j]=0;
for(j=0;j<10;j++)
for(k=0;k<26;k++)
d[j]+=w[j][k]*x[k];
bool f=true;
//d[n]是否最大值？
for(j=0;j<10;j++)
{
if(j!=n)
f&=(d[n]>d[j])?true:false;
}
if(f)//若d[n]為最大值
flag&=true;
else
flag&=false;
for(j=0;j<10;j++)//改變權值，10個
{
double rX;
if(j==n)//是當前類別
rX=1.0;//r[X(k)]=1
else
rX=0.0;//r[X(k)]=0
for(k=0;k<26;k++)
{
w[j][k]+=x[k]*(rX-d[j])/cc;
}
}
++cc;
}
}
if(++c>2000)break;
}while(!flag);//到此為止得到線性判別函數權矢量
double hx[10];
double num[26];
//取未知樣品
for(i=0;i<25;i++)
num[i]=testsample[i];
num[25]=1;//末位置1
//計算判別函數
for(n=0;n<10;n++)
{
hx[n]=0;
for(i=0;i<26;i++)
hx[n]+=w[n][i]*num[i];
}
//判別函數最大值
double maxval=hx[0];
int number=0;
for(n=1;n<10;n++)
{
if(hx[n]>maxval)
{
maxval=hx[n];
number=n;
}
}
return number;
}
/******************************************************************
* 函數名稱：Zengliangjiaozheng()
* 函數類型：int
* 函數功能：增量校正算法 ,返回手寫數字的類別
******************************************************************/
int Classification::Zengliangjiaozheng()
{
double w[10][26];//權值
double d[10];//迭代計算結果權矢量
double x[26];//增1樣品
bool flag;
int n,i,j,k;
//權值初值為0
for(n=0;n<10;n++)
for(i=0;i<26;i++)
w[n][i]=0;
int c=0,cc=1;
do
{
flag=true;
for(n=0;n<10;n++)
{
for(i=0;i<10;i++)// for(i=0;i<pattern[n].number;i++)
{
//取已知樣品
for(j=0;j<25;j++)
x[j]=pattern[n].feature[i][j];
x[25]=1;//末位置1
//計算結果權矢量
for(j=0;j<10;j++)
d[j]=0;
for(j=0;j<10;j++)
for(k=0;k<26;k++)
d[j]+=w[j][k]*x[k];
bool f=true;
//d[n]是否最大值？
for(j=0;j<10;j++)
{
if(j!=n)
f&=(d[n]>d[j])?true:false;
}
if(f)//若d[n]為最大值
flag&=true;
else//否則
flag&=false;
for(j=0;j<10;j++)
{
double rX;
if(j==n)//是當前類別
rX=1.0;//r[X(k)]=1
else
rX=0.0;//r[X(k)]=0
if(d[j]<rX)//W(k)X(k)<r[X(k)]
{
for(k=0;k<26;k++)
w[j][k]+=x[k]/cc;
}
else//W(k)X(k)≥r[X(k)]
{
for(k=0;k<26;k++)
w[j][k]-=x[k]/cc;
}
}
++cc;
}
}
if(++c>2000)break;
}while(!flag);//到此為止得到線性判別函數權矢量
double hx[10];
double num[26];
//取未知樣品
for(i=0;i<25;i++)
num[i]=testsample[i];
num[25]=1;//末位置1
//求判別函數
for(n=0;n<10;n++)
{
hx[n]=0;
for(i=0;i<26;i++)
hx[n]+=w[n][i]*num[i];
}
//判別函數最大值
double maxval=hx[0];
int number=0;
for(n=1;n<10;n++)
{
if(hx[n]>maxval)
{
maxval=hx[n];
number=n;
}
}
return number;
}
/******************************************************************
* 函數名稱：ifClassified(int Class0,int Class1)
* 函數類型：CString
* 參數說明：int Class0,int Class1:要驗證的兩個類別
* 函數功能：用LMSE方法驗證兩類的可分性,返回每次迭代的權值
******************************************************************/
CString Classification::ifClassified(int Class0,int Class1)
{
double X[60][26];//增1樣品矩陣
double Xsharp[26][60];//X的規范逆矩陣X#
double w[26];//權值向量
double Xw[60];//X*W
double b[60];//向量
double e[60];//向量
bool flag;
int c=1;//迭代次數
CString str;
CString s;
CStdioFile cf;//文件
int i,j;
//增1樣品矩陣的前30個取Class0的樣品
for(i=0;i<30;i++)
{
for(j=0;j<25;j++)
{
X[i][j]=pattern[Class0].feature[i][j];
}
X[i][25]=1;//最后一位取1
}
//增1樣品矩陣的后30個取Class1的樣品（取負）
for(i=30;i<59;i++)
{
for(j=0;j<25;j++)
{
X[i][j]=-pattern[Class1].feature[i-30][j];
}
X[i][25]=-1;
}
//求X的規范逆矩陣X#
guifanni(X,Xsharp);
//b賦初值，b(1)={1,1,1,...,1}
for(i=0;i<40;i++)
b[i]=1;
do
{
s.Format("第%d次迭代： ",c);
str.Insert(str.GetLength(),s);
brmul(Xsharp,b,w);//w=x#*b
brmul(X,w,Xw);//x*w
flag=true;
for(i=0;i<40;i++)
{
e[i]=Xw[i]-b[i];
flag&=e[i]<0?true:false;//e的分量是否全負？
s.Format("%d,\t",e[i]);
str.Insert(str.GetLength(),s);
}
if(!flag)//e的分量不是全負，調整b
{
for(i=0;i<40;i++)
b[i]+=2*e[i];
}
if(++c>300) break;//迭代超過300次，退出。
}while(!flag);
//存入文件“lmse.txt”
if(cf.Open("lmse.txt",CFile::modeCreate|CFile::modeWrite))
{
cf.WriteString(str);
cf.Close();
}
return str;
}
/******************************************************************
* 函數名稱：Shihanshu()
* 函數類型：int
* 函數功能：勢函數分類法 ,返回手寫數字的類別
******************************************************************/
int Classification::Shihanshu()
{
int r[10][2000];//系數
int x[2000][2];//樣品
double hx[10];//判別函數
int i,j,k,n,c=0;
for(k=0;k<10;k++)//循環10次
{
for(n=0;n<10;n++)//10個類別
{
for(i=0;i<20;i++)//每類取20個樣品
{
if(c==0)
{
for(j=0;j<10;j++)
r[j][0]=1;
}
else
{
for(j=0;j<10;j++)
{
double t=0.0;
for(int l=0;l<c;l++)
t+=r[j][l]*K(pattern[n].feature[i],pattern[x[l][0]].feature[x[l][1]]);
hx[j]=t;
}
for(j=0;j<10;j++)
{
if(j==n)
{
if(hx[j]>0)//分類正確
r[n][c]=0;
else//分類錯誤
r[n][c]=1;
}
else
{
if(hx[j]<0)//分類正確
r[n][c]=0;
else//分類錯誤
r[n][c]=-1;
}
}
}
x[c][0]=n;
x[c][1]=i;
c++;
}
}
}
for(j=0;j<10;j++)
{
double t=0.0;
for(int l=0;l<200;l++)
t+=r[j][l]*K(testsample,pattern[x[l][0]].feature[x[l][1]]);
hx[j]=t;
}
double maxval=hx[0];
int number=0;
for(n=1;n<10;n++)
{
if(hx[n]>maxval)
{
maxval=hx[n];
number=n;
}
}
return number;
}
/****************************************************************
* 函數名稱：K(double X[], double Xk[])
* 函數類型：double
* 參數說明：X[], Xk[]:兩個樣品的特征
* 函數功能：計算兩個樣品的勢函數 ,返回兩各樣品的勢函數函數值。
****************************************************************/
double Classification::K(double X[], double Xk[])
{
double d=0.0;
for(int i=0;i<25;i++)
d+=(X[i]-Xk[i])*(X[i]-Xk[i]);
return exp(-d);
}
/****************************************************************
* 函數名稱：pipei(double s1[], double s2[])
* 函數類型：double
* 參數說明：double s1[], double s2[]:兩個樣品的特征
* 函數功能：計算兩個樣品的匹配程度 ,返回兩各樣品的的匹配程度。
****************************************************************/
double Classification::pipei(double s1[], double s2[])
{
double count=0.0;
for(int i=0;i<25;i++)
{
count+=(s1[i]-s2[i])*(s1[i]-s2[i]);
}
return count;
}
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