遙感影像分類的歸類學(xué)習(xí)方法

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1、瀏繪工程,第卷第期,年月遙感影像分類的歸類學(xué)習(xí)方法孫立新羅高平張怡梅哈爾濱工程高等?？茖W(xué)校深圳市龍崗區(qū)城建開發(fā)實業(yè)總公司哈爾濱師范大學(xué)影像分類專家系統(tǒng)是遇感分類研究中的一個重要發(fā)展方向,然,摘要遙感而傳統(tǒng)的統(tǒng)計模式識別法,不能提供易于被人類理解的分類知識。和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類法除了能完成其體的影像分類外文,。中介紹一種基于擴張矩陣的示例學(xué)習(xí)方法并將其應(yīng)用于遙感影像介類知識的自動獲取關(guān)鈕詞遙感分類歸納學(xué)習(xí)擴張矩陣中國圖書資料分類號①乙②⑧儷①,,②卻玩,③,,一,,,,,引言遙感影像自動分類是遙感技術(shù)

2、領(lǐng)域的重要課題之一。近年來,隨著模式識別和人工智能理論的迅速發(fā)展,尤其是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起及應(yīng)用,遙感影像自動分類方法正逐漸向?qū)嵱没健?傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計模式識別分類方法,向邁進(jìn)但是和新興的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類方法存在一個共同的局限性是它們只適合于完成具體的分類任務(wù),而不能獲得人類容易理解的分類知識。因此,這些分類方法很難成為計算機分類專家系統(tǒng)的知識自動獲取工具。在專家系統(tǒng)研究領(lǐng)域,為,。了實現(xiàn)知識的自動獲取人們進(jìn)行了長期不懈地努力機器學(xué)習(xí)理論是目前解決專家系統(tǒng)知識自動獲取問題的重要手段之一。歸納學(xué)

3、習(xí)是機器學(xué)習(xí)中較為成熟的重要分支。歸納學(xué)習(xí)中最有代表性的兩大算法是規(guī)。、、、、。則歸納法和分治方法兩種方法分別以和等為代表規(guī)則歸納收稿日期一一測繪工程第卷,。法可以直接得到以產(chǎn)生式規(guī)則方式表達(dá)的知識所以倍受專家系統(tǒng)研究領(lǐng)域的重視本文將規(guī)則歸納學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于遙感影像分類,以便自動獲得容易被解釋的遙感影像分類知識。擴張矩陣?yán)碚摷耙?guī)則獲取方法基本概念,二,設(shè)是一個,維離散符號的有窮向量空間即一義義?又其中幾是有窮離散,,,,,。符號集任一?為變元的下標(biāo)集尸和刃五是的子集并分別叫做正例集與反。。,例集的子

4、集一?戶可以表示成為內(nèi)部的析取?中的。,。,,,,二,,,。元素叫做一個例子記為一?其中任任圖中表示出包含個例子的正例集合及個例子的反例集合。,,,,,定義選擇子是形為葉的關(guān)系語句其中是第個屬性為第個,,,,,,,,,,任天屬性的一個屬性子集即二關(guān)系共叢之通常情況下關(guān)系取,,。,,,,或我公式或復(fù)合為選擇子的合取式記為么〔人習(xí)或補形復(fù)合么〔半〕注,,,。,,,一意仁共〕三〔·,,‘,“‘,“定義已知例子一佃叭一叭選擇子一〔為半〕及公式一么〔半工滿己,,。。足選擇子當(dāng)且僅當(dāng)在的屬性值向量中存在使得去

5、人成立滿足公式當(dāng)且僅當(dāng)滿,,。。足,,的每一個選擇子即對所有任去滿足選擇子或公式也叫做選擇子或公式覆蓋。。尸一,,?,五一仕于,,,,一給定一個正例集合時時時及反例集合刀‘?‘其中擴,,,二,。誠鑫?眾而任丈一。。十定義正例在反例盯背景下滿足公式當(dāng)且僅當(dāng)滿足但盯不滿足在反例集背景下滿足當(dāng)且僅當(dāng)在每個反例,任￡背景下滿足,二二。公式的集合或析取式叫做正例集在反例集背景下的一個規(guī)則或覆蓋當(dāng)且僅當(dāng)中的任何一個正例都在五背景下至少滿足中的一個公式。尸五工,工①①①①①①①①①①①①①①①①‘①①①①五材擴

6、五對獷五材獷才曰圖正例矩陣和反例矩陣基于擴張矩陣?yán)碚摰囊?guī)則歸納下面的引理給出一個正例在反例背景下滿足一個公式的條件。,,,,,,?五一于,,引理已知一個正例一討討討和一個反例集合叮?‘其,,一一,中‘‘,一‘及公式么〔鑄工則在背景下滿足當(dāng)且僅當(dāng)任,,對所有的丈去對所有的,二叢,至少存在一個任,使得廳任,。第期孫立新等遙感影像分類的歸納學(xué)習(xí)方法定義已知一個正例一才,才,?,才及反例矩陣。對每一個任,用“死元素”,,對廣在中第列的所有出現(xiàn)做代換,這樣得出的矩陣叫做正例在反例五背景下的擴張矩陣,記為。圖

7、繪出了圖中的個正例在個反例背景下的擴張矩陣。定義在擴張矩陣中,由分別來自不同行的個非死元素組成的集合叫做一條。,。只路在兩個以上的擴張矩陣中具有相同值的對應(yīng)的非死元素叫做它們的公共元素由公共元素組成的路叫做它們的公共路。具有公共路的擴張矩陣叫做相交的否則叫做不相交的。,。在圖中每個擴張矩陣中畫圈的元素是它們的公共元素由這些公共元素構(gòu)成的路就是它們的公共路。下面的定理給出了擴張矩陣的性質(zhì)。。。十定理擴張矩陣中的路同在背景下所滿足的公式一一對應(yīng)擴張矩陣?yán)碚搼?yīng)用中的幾個問題學(xué)習(xí)規(guī)則的優(yōu)化,上節(jié)中的定理表

8、明一個正例的擴張矩陣中包含了所有能覆蓋此正例并排斥所有反例的公式。于是在擴張矩陣歸納學(xué)習(xí)的理論中存在如下兩個優(yōu)化問題最短公式間題在多項式時間內(nèi),找到一個在反例背景下覆蓋一個正例的最短公式即公式中含有最少數(shù)目的選擇子。最優(yōu)覆蓋問題在多項式時間內(nèi),找出尸在背。,叫景下的最優(yōu)覆蓋即具有最少數(shù)目公式的規(guī)則一一文獻(xiàn)〕證明上述兩個優(yōu)化問題是問題。由此可見,丫介嘴貧人們只能通過某種啟發(fā)式的方法尋求對兩個優(yōu)化間題的近似解。文獻(xiàn)」中提出了擴張矩陣最大復(fù)合的貪心算法。為了方,。圖圖中正反例集合的便該算