Метод ближайших соседей в задаче классификации

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2014 в 21:16, дипломная работа

Краткое описание

Цель данной работы: на основе общей математической теории распознавания подробно изучить один из методов этой теории: метод ближайших соседей, и использовать его для задач: первая – классификации видов преступления и вторая – по экономическим данным определения географического региона в зависимости от ряда факторов.
В работе решаются следующие задачи: выявление особенности изучаемого метода в зависимости от выбора признаков обучающей выборки (дискретные и непрерывные); сбор данных для создания информационной базы данных (информация о преступлениях против личности и против порядка управления, данные по трудовой деятельности граждан, осуществляющих деятельность в Центральной и Восточной части России).

Содержание

Введение.
Глава 1. Общая теория распознавания образов.
Глава 2. Алгоритм ближайшего соседа.
Глава3. Практическая реализация алгоритма ближайшего соседа.
Заключение.
Список литературы.
Приложения.

Прикрепленные файлы: 1 файл

диплом.docx

— 3.37 Мб (Скачать документ)

Arrays.sort(arr2);

Arrays.sort(arr3);

Arrays.sort(arr4);

Для создания пользовательского интерфейса используется пакет java.awt, Abstract Window Toolkit (AWT) – это исходная платформо-независимая оконная библиотека графического интерфейса (Widget toolkit) языка Java, а так же библиотека javax.swing – библиотека для создания графического интерфейса для программ на языке Java.

На Рисунке 1 изображен пользовательский интерфейс. Выбор примера, метрики и количества соседей осуществляется с помощью JComboBox — это компонент Java Swing, который представляет собой выпадающий список. Максимальное количество соседей которое можно выбрать равняется пяти.

Значения изучаемого объекта вводятся в поля JTextField – это компонент Java Swing, который позволяет редактирование одной строки текста, из этих полей происходит считывание значений, для вычисления расстояний.

Метки на форме реализованы с помощью компонента библиотеки Java Swing JLabel. Вывод данных на экран производится с помощью компонента JTextArea. Вызов всех функций осуществляется нажатием кнопки JButton.

Рисунок 10.

 

Заключение.

В данной работе был подробно изучен метод ближайших соседей, на примере двух задач: первая – классификация видов преступления и вторая – определение по экономическим данным географического региона в зависимости от ряда факторов.

Были изучены и выявлены особенности метода, а именно то, что данный метод наиболее эффективен для реализации выборки, где признаки являются непрерывными.

Следует отметить, что все поставленные задачи решены, а именно:

    • выявлены особенности изучаемого метода в зависимости от выбора признаков обучающей выборки (дискретные и непрерывные);
    • созданы информационные базы данных для классификации преступлений и для определения географического положения граждан осуществляющих трудовую деятельность;
    • были изучены основы языка программирования Java, его особенности, основные библиотеки и классы;
    • разработан программный продукт, который  реализует метод ближайших соседей.

Несмотря на то, что данный метод является довольно-таки простым для понимания и реализации, что, несомненно, является положительной особенностью метода, алгоритм ближайших соседей является почти оптимальной процедурой, его применение обычно приводит к уровню ошибки, превышающему минимально возможный байесовский.  При неограниченном количестве выборок уровень ошибки никогда не будет хуже байесовского более чем в два раза.

 

Список литературы.

  1. Лиховидов В. Н. Практический курс распознавания образов. – Владивосток: издательство ДВГУ, 1983.;
  2. В. Н. Вапник, А. Я. Червоненкис Теория распознавания образов (статистические проблемы обучения). – М.: издательство «Наука», 1974.;
  3. Р. Дуда, П. Харт Распознавание образов и анализ сцен. – М.: издательство «Мир», 1976.;
  4. http://www.basegroup.ru/library/analysis/regression/knn/;
  5. Б. Эккель Философия Java. – ***.: издательство «Питер», 2009.;
  6. Г.Шилдт Java. Полное ***********.*М.: издательство «Вильямс», 2012.

 

Приложения.

Приложение 1. Преступники, совершившие преступления против личности

Пол

Семейное положение

образование

возраст

Имелась ли судимость?

Социальное положение

Имеет ли работу?

1

М.

женат

Ср-специальное

21

Ранее судим

низкое

да

2

М.

холост

среднее

21

Ранее не судим

низкое

Нет

3

М.

женат

Ср-специальное

23

Ранее судим

низкое

да

4

М.

холост

среднее

51

Ранее не судим

Низкое

да

5

М.

Холост

среднее

37

Ранее судим

Низкое

да

6.

М.

женат

среднее

42

Ранее не судим

среднее

Да

7.

М.

холост

Неполное среднее

16

Ранее не судим

Низкое

Нет

8

М.

женат

среднее

34

Ранее не судим

Низкое

Да

9

М.

Женат

Ср-специальное

53

Ранее не судим

Среднее

Да

10

М.

Холост

Среднее

29

Ранее судим

Низкое

Да

11

М.

Холост

Среднее

41

Ранее судим

Низкое

Нет

12

Ж.

Не замужем

Ср-специальное

34

Ранее не судима

Среднее

Да

13

Ж.

Не замужем

Неполное среднее

35

Ранее не судима

Низкое

Нет

14

Ж.

Не замужем

Ср-специальное

30

Ранее не судима

Низкое

Нет

15

М.

Холост

Среднее

51

Ранее не судим

Среднее

Да

16

М.

холост

Неполное среднее

40

Ранее судим

Низкое

Нет

17

М.

Холост

Ср-специальное

28

Ранее судим

Низкое

Нет

18

М.

женат

Среднее

43

Ранее не судим

Среднее

Да

19.

М.

Холост

Ср-специальное

44

Ранее судим

Низкое

Нет

20

М.

Холост

Среднее

31

Ранее судим

Низкое

Нет

21

Ж.

Не замужем

Среднее

36

Ранее не судима

Низкое

нет

22

М.

Холост

Среднее

45

Ранее судим

Низкое

нет

23

М.

Холост

Среднее

24

Ранее судим

Низкое

да

24

М.

Холост

Среднее

51

Ранее не судим

Среднее

Да

25

М.

Холост

Среднее

45

Ранее судим

Низкое

нет


 

 

Приложение 2. Преступники, совершившие преступления против порядка управления

Пол

Семейное положение

образование

возраст

Имелась ли судимость?

Социальное положение

Имеет ли работу?

26

М

женат

Среднее

39

Ранее не судим

Среднее

Да

27

м

холост

Высшее

39

Ранее не судим

средне

Да

28

м

женат

Среднее

48

Ранее не судим

Среднее

да

29

ж

Не замужем

Среднее

30

Ранее не судим

Среднее

да

30

м

Холост

Среднее

28

Ранее судим

Низкое

нет

31

м

женат

высшее

38

Ранее не судим

среднее

да

32

м

холост

Среднее

53

Ранее не судим

среднее

да

33

ж

замужем

среднее

39

Ранее судим

среднее

да

34

м

холост

Среднее

41

Ранее не судим

Среднее

да

35

м

холост

высшее

43

Ранее не судим

среднее

да

36

м

холост

Среднее

24

Ранее не судим

среднее

да

37

ж

Не замужем

среднее

56

Ранее судим

среднее

да

38

м

холост

Среднее

48

Ранее не судим

Среднее

да

39

м

женат

Высшее

47

Ранее не судим

высокое

да

40

м

холост

Среднее

43

Ранее не судим

среднее

да

41

м

женат

среднее

35

Ранее судим

среднее

да

42

м

Женат

Среднее

29

Ранее не судим

Среднее

да

43

м

женат

среднее

51

Ранее не судим

среднее

нет

44

м

женат

Среднее

34

Ранее судим

среднее

да

45

м

холост

среднее

37

Ранее судим

Среднее

да

46

м

женат

Среднее

54

Ранее не судим

Среднее

да

47

м

Женат

среднее

26

Ранее судим

среднее

да

48

м

холост

Среднее

32

Ранее не судим

низкое

Нет

49

м

женат

Среднее

49

Ранее не судим

Среднее

Да

50

м

Женат

Высшее

51

Ранее судим

Низкое

нет


 

 

Приложение 3. Преступники, совершившие преступления против личности

Пол

Семейное положение

образование

возраст

Имелась ли судимость?

Социальное положение

Имеет ли работу?

1

0

1

2

21

0

0

1

2

0

0

1

21

1

0

0

3

0

1

2

23

0

0

1

4

0

0

1

51

1

0

1

5

0

0

1

37

0

0

1

6.

0

1

1

42

1

1

1

7.

0

0

0

16

1

0

0

8

0

1

1

34

1

0

1

9

0

1

2

53

1

1

1

10

0

0

1

29

0

0

1

11

0

0

1

41

0

0

0

12

1

0

2

34

1

1

1

13

1

0

0

35

1

0

0

14

1

0

2

30

1

0

0

15

0

0

1

51

1

1

1

16

0

0

0

40

0

0

0

17

0

0

2

28

0

0

0

18

0

1

1

43

1

1

1

19.

0

0

2

44

0

0

0

20

0

0

1

31

0

0

0

21

1

0

1

36

1

0

0

22

0

0

1

45

0

0

0

23

0

0

1

24

0

0

1

24

0

0

1

51

1

1

1

25

0

0

1

45

0

0

0


 

 

Приложение 4. Преступники, совершившие преступления против порядка управления

Пол

Семейное положение

образование

возраст

Имелась ли судимость?

Социальное положение

Имеет ли работу?

26

0

1

1

39

1

1

1

27

0

0

3

39

1

1

1

28

0

1

1

48

1

1

1

29

1

0

1

30

1

1

1

30

0

0

1

28

0

0

0

31

0

1

3

38

1

1

1

32

0

0

1

53

1

1

1

33

1

1

1

39

0

1

1

34

0

0

1

41

1

1

1

35

0

0

3

43

1

1

1

36

0

0

1

24

1

1

1

37

1

0

1

56

0

1

1

38

0

0

1

48

1

1

1

39

0

1

3

47

1

2

1

40

0

0

1

43

1

1

1

41

0

1

1

35

0

1

1

42

0

1

1

29

1

1

1

43

0

1

2

51

1

1

0

44

0

1

1

34

0

1

1

45

0

0

1

37

0

1

1

46

0

1

1

54

1

1

1

47

0

1

0

26

0

1

1

48

0

0

1

32

1

0

0

49

0

1

1

49

1

1

1

50

0

1

3

51

0

0

0

Информация о работе Метод ближайших соседей в задаче классификации