C#，数值计算——分类与推理，基座向量机（SVM，Support Vector Machines）的计算方法与源程序

把 Support Vector Machines 翻译成 支持向量机 是书呆子翻译。基座向量机 不好吗。

1 文本格式

using System;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    ///

    /// Support Vector Machines
    ///

    public class Svm
    {
        private Svmgenkernel gker { get; set; }
        private int m { get; set; }
        private int fnz { get; set; }
        private int fub { get; set; }
        private int niter { get; set; }
        private double[] alph { get; set; }
        private double[] alphold { get; set; }
        private Ran ran { get; set; } = null;
        private bool alphinit { get; set; }
        private double dalph { get; set; }

        public Svm(Svmgenkernel inker)
        {
            this.gker = inker;
            this.m = gker.y.Length;
            this.alph = new double[m];
            this.alphold = new double[m];
            this.ran = new Ran(21);
            this.alphinit = false;
        }

        public double relax(double lambda, double om)
        {
            int iter;
            int j;
            int jj;
            int k;
            int kk;
            double sum;
            double[] pinsum = new double[m];
            if (alphinit == false)
            {
                for (j = 0; j < m; j++)
                {
                    alph[j] = 0.0;
                }
                alphinit = true;
            }

            // alphold = alph;
            alphold = Globals.CopyFrom(alph);
            Indexx x = new Indexx(alph);
            for (fnz = 0; fnz < m; fnz++)
            {
                if (alph[x.indx[fnz]] != 0.0)
                {
                    break;
                }
            }
            for (j = fnz; j < m - 2; j++)
            {
                k = (int)(j + (ran.int32() % (m - j)));
                Globals.SWAP(ref x.indx[j], ref x.indx[k]);
            }
            for (jj = 0; jj < m; jj++)
            {
                j = x.indx[jj];
                sum = 0.0;
                for (kk = fnz; kk < m; kk++)
                {
                    k = x.indx[kk];
                    sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                }
                alph[j] = alph[j] - (om / (gker.ker[j, j] + 1.0)) * (gker.y[j] * sum - 1.0);
                alph[j] = Math.Max(0.0, Math.Min(lambda, alph[j]));
                if (jj < fnz && alph[j] > 0)
                {
                    Globals.SWAP(ref x.indx[--fnz], ref x.indx[jj]);
                }
            }

            Indexx y = new Indexx(alph);
            for (fnz = 0; fnz < m; fnz++)
            {
                if (alph[y.indx[fnz]] != 0.0)
                {
                    break;
                }
            }
            for (fub = fnz; fub < m; fub++)
            {
                if (alph[y.indx[fub]] == lambda)
                {
                    break;
                }
            }
            for (j = fnz; j < fub - 2; j++)
            {
                k = (int)(j + (ran.int32() % (fub - j)));
                Globals.SWAP(ref y.indx[j], ref y.indx[k]);
            }
            for (jj = fnz; jj < fub; jj++)
            {
                j = y.indx[jj];
                sum = 0.0;
                for (kk = fub; kk < m; kk++)
                {
                    k = y.indx[kk];
                    sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                }
                pinsum[jj] = sum;
            }
            niter = Math.Max((int)(0.5 * (m + 1.0) * (m - fnz + 1.0) / (Globals.SQR(fub - fnz + 1.0))), 1);
            for (iter = 0; iter < niter; iter++)
            {
                for (jj = fnz; jj < fub; jj++)
                {
                    j = y.indx[jj];
                    sum = pinsum[jj];
                    for (kk = fnz; kk < fub; kk++)
                    {
                        k = y.indx[kk];
                        sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                    }
                    alph[j] = alph[j] - (om / (gker.ker[j, j] + 1.0)) * (gker.y[j] * sum - 1.0);
                    alph[j] = Math.Max(0.0, Math.Min(lambda, alph[j]));
                }
            }
            dalph = 0.0;
            for (j = 0; j < m; j++)
            {
                dalph += Globals.SQR(alph[j] - alphold[j]);
            }
            return Math.Sqrt(dalph);
        }

        public double predict(int k)
        {
            double sum = 0.0;
            for (int j = 0; j < m; j++)
            {
                sum += alph[j] * gker.y[j] * (gker.ker[j, k] + 1.0);
            }
            return sum;
        }
    }
}
 

2 代码格式

using System;

namespace Legalsoft.Truffer
{
    /// 

    /// Support Vector Machines
    /// 
    public class Svm
    {
        private Svmgenkernel gker { get; set; }
        private int m { get; set; }
        private int fnz { get; set; }
        private int fub { get; set; }
        private int niter { get; set; }
        private double[] alph { get; set; }
        private double[] alphold { get; set; }
        private Ran ran { get; set; } = null;
        private bool alphinit { get; set; }
        private double dalph { get; set; }

        public Svm(Svmgenkernel inker)
        {
            this.gker = inker;
            this.m = gker.y.Length;
            this.alph = new double[m];
            this.alphold = new double[m];
            this.ran = new Ran(21);
            this.alphinit = false;
        }

        public double relax(double lambda, double om)
        {
            int iter;
            int j;
            int jj;
            int k;
            int kk;
            double sum;
            double[] pinsum = new double[m];
            if (alphinit == false)
            {
                for (j = 0; j < m; j++)
                {
                    alph[j] = 0.0;
                }
                alphinit = true;
            }

            // alphold = alph;
            alphold = Globals.CopyFrom(alph);
            Indexx x = new Indexx(alph);
            for (fnz = 0; fnz < m; fnz++)
            {
                if (alph[x.indx[fnz]] != 0.0)
                {
                    break;
                }
            }
            for (j = fnz; j < m - 2; j++)
            {
                k = (int)(j + (ran.int32() % (m - j)));
                Globals.SWAP(ref x.indx[j], ref x.indx[k]);
            }
            for (jj = 0; jj < m; jj++)
            {
                j = x.indx[jj];
                sum = 0.0;
                for (kk = fnz; kk < m; kk++)
                {
                    k = x.indx[kk];
                    sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                }
                alph[j] = alph[j] - (om / (gker.ker[j, j] + 1.0)) * (gker.y[j] * sum - 1.0);
                alph[j] = Math.Max(0.0, Math.Min(lambda, alph[j]));
                if (jj < fnz && alph[j] > 0)
                {
                    Globals.SWAP(ref x.indx[--fnz], ref x.indx[jj]);
                }
            }

            Indexx y = new Indexx(alph);
            for (fnz = 0; fnz < m; fnz++)
            {
                if (alph[y.indx[fnz]] != 0.0)
                {
                    break;
                }
            }
            for (fub = fnz; fub < m; fub++)
            {
                if (alph[y.indx[fub]] == lambda)
                {
                    break;
                }
            }
            for (j = fnz; j < fub - 2; j++)
            {
                k = (int)(j + (ran.int32() % (fub - j)));
                Globals.SWAP(ref y.indx[j], ref y.indx[k]);
            }
            for (jj = fnz; jj < fub; jj++)
            {
                j = y.indx[jj];
                sum = 0.0;
                for (kk = fub; kk < m; kk++)
                {
                    k = y.indx[kk];
                    sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                }
                pinsum[jj] = sum;
            }
            niter = Math.Max((int)(0.5 * (m + 1.0) * (m - fnz + 1.0) / (Globals.SQR(fub - fnz + 1.0))), 1);
            for (iter = 0; iter < niter; iter++)
            {
                for (jj = fnz; jj < fub; jj++)
                {
                    j = y.indx[jj];
                    sum = pinsum[jj];
                    for (kk = fnz; kk < fub; kk++)
                    {
                        k = y.indx[kk];
                        sum += (gker.ker[j, k] + 1.0) * gker.y[k] * alph[k];
                    }
                    alph[j] = alph[j] - (om / (gker.ker[j, j] + 1.0)) * (gker.y[j] * sum - 1.0);
                    alph[j] = Math.Max(0.0, Math.Min(lambda, alph[j]));
                }
            }
            dalph = 0.0;
            for (j = 0; j < m; j++)
            {
                dalph += Globals.SQR(alph[j] - alphold[j]);
            }
            return Math.Sqrt(dalph);
        }

        public double predict(int k)
        {
            double sum = 0.0;
            for (int j = 0; j < m; j++)
            {
                sum += alph[j] * gker.y[j] * (gker.ker[j, k] + 1.0);
            }
            return sum;
        }
    }
}