面向圖數(shù)據(jù)的特征選擇方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、特征選擇方法作為當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別等領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)，己被廣泛應(yīng)用于圖像檢索、人臉識別、文本挖掘、入侵檢測等領(lǐng)域。以往特征選擇大多是在傳統(tǒng)的向量形式的數(shù)據(jù)上進(jìn)行的，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，各種科學(xué)領(lǐng)域積累了大量圖數(shù)據(jù)，對于圖數(shù)據(jù)的特征選擇逐漸成為研宄的熱點(diǎn)。特別是腦網(wǎng)絡(luò)研宄的發(fā)展，更需要用于圖數(shù)據(jù)的特征選擇方法的提出和改進(jìn)。傳統(tǒng)的向量型的數(shù)據(jù)的特征選擇方法，特別是應(yīng)用于腦網(wǎng)絡(luò)這種圖數(shù)據(jù)的特征選擇時(shí)具有一定的局限性。本文將以子圖作

2、為特征的方法引入圖數(shù)據(jù)的特征選擇中，提出了一些可用于腦網(wǎng)絡(luò)分類的方法。本文面向圖數(shù)據(jù)特征選擇的背景下，進(jìn)行了以下主要研宄工作：
　　首先，提出通過使用子圖特征表示的方法，使對腦網(wǎng)絡(luò)的描述不需要局限于對單個(gè)腦區(qū)進(jìn)行表示。傳統(tǒng)的向量型的數(shù)據(jù)所需要的數(shù)據(jù)形式對腦網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建、描述具有局限性。同時(shí)導(dǎo)致的必然是樣本信息表示的丟失，而且用于向量型的特征選擇方法用于圖數(shù)據(jù)時(shí)不具有較好的解釋性。另外還引入圖核的方法來判別結(jié)構(gòu)化的圖數(shù)據(jù)樣本間的相

3、似性，并引入了圖核的降維方法，對使用子圖描述的樣本信息進(jìn)一步進(jìn)行特征提取。在真實(shí)的輕度認(rèn)知障礙數(shù)據(jù)集上對提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于子圖表示的特征和基于頻度差的特征選擇方法能有效提高分類精度，并有較好的可解釋性。
　　其次，提出使用度量特征項(xiàng)和樣本標(biāo)簽的依賴度的HSIC準(zhǔn)則方法，用于圖數(shù)據(jù)的特征選擇中。簡單的基于頻度差的圖數(shù)據(jù)特征選擇方法在直觀上有較好的解釋性，但是可能會遺漏對分類較重要的信息。在真實(shí)的注意缺陷多動障礙

4、數(shù)據(jù)集上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，所述方法能較好的提高分類性能。
　　最后，提出了基于多特征融合的腦網(wǎng)絡(luò)分析方法。無論是基于向量形式的數(shù)據(jù)表示還是使用子圖形式的數(shù)據(jù)表示都會有樣本信息的丟失：基于向量形式的表示方法在對腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述時(shí)會丟失多個(gè)腦區(qū)間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，而基于子圖形式的表示方法在對腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述時(shí)，對單個(gè)腦區(qū)的內(nèi)部變化又不太敏感，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所述方法在多個(gè)閾值下均具有較好的分類性能，同時(shí)也解釋了不同形式的特征表示方法具有信息描述方