一种基于Bagging-SVM的智能传感器集成学习方法.pdf

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1、26传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)02-0026-03一种基于Bagging-SVM的智能传感器集成学习方法佘斌，沈海斌(浙江大学超大规模集成电路设计研究所，浙江杭州310027)摘要：集成多个传感器的智能片上系统(SoC)在物联网得到了广泛的应用。在融合多个传感器数据的分类算法方面，传统的支持向量机(SVM)单分类器不能直接对传感器数据流进行小样本增量学习。针对上述问

2、题，提出一种基于Bagging—SVM的集成增量算法，该算法通过在增量数据中采用Bootstrap方式抽取训练集，构造能够反映新信息变化的集成分类器，然后将新老分类器集成，实现集成增量学习。实验结果表明：该算法相比SVM单分类器能够有效降低分类误差，提高分类准确率，且具有较好的泛化能力，可以满足当下智能传感器系统基于小样本数据流的在线学习需求。关键词：智能传感器；集成学习；增量学习；支持向量机；Bagging算法中图分类号：TP18；TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)02-0026

3、-03AnensemblelearningmethodbasedonBagging—SVMforintelligentsensorSHEBin．SHENHat_bin(InstituteofVLSIDesign，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Intelligentsystemonchip(SoC)whichintegratesnmhiplesensorshasbeenwidelyappliedinInternetofThings．However

4、，consideringdatafusionofmultiplesensors，traditionalSVMsingle—classifiercan’tdirectlysupportsmallsampleincrementallearningforsensordatastream．Aimingataboveproblem，putforwardakindofensembleincrementalalgorithmbasedonBagging—SVM，thealgorithmsupportsincrementall

5、earningbycombiningoriginalensembleclassifierswiththenewoneswhichcanreflectnewinformationchangeofincrementaldatasets，whilethenew‘classifierstrainedbythedatasetswhichisextractedfromincrementaldatasetsbyBootstrapmeans．Experimentalresultsshowthatthealgorithmcomp

6、aredwiththesingle—classifiercaneffectivelydecreaseclassificationerror，improveclassificationaccuracyandhasgoodgeneralizationability，whichcansmoothlymeetrequirementsofintelligentsensorsystemforonlinelearningbasedonsmallsampledataflow．Keywords：intelligentsensor

7、；ensemblelearning；incrementallearning；supportvectormachine(SVM)；Baggingalgorithm0引言要利用新样本对已有的单分类器的参数与内部结构进行调目前，以传感器技术与机器学习为基础发展出来的智整，使分类器能够适应新样本。但是，在内部结构调整时，能硬件已经广泛应用到人们生活的方方面面，如智能手环、机上需要人为设定一些参数，并且这些参数对算法的影响智能家居、智能医疗设备等。尤其是随着集成电路工艺的很大，容易出现过适应的问题。而集成式增量学习则能不

8、断进步，集成多个传感器的片上系统(systemonchip，够有效避免上述缺陷，具有预测准确度高、对训练数据的分SoC)已成为一种发展趋势，因此，有必要对以传感器技术布与次序不敏感、泛化性能好等优点。与机器学习结合为基础的智能传感器SoC系统进行研目前，关于机器学习的文献很多，针对智能传感器SoC究。的研究文献并不多。适应于智能传感器SoC的集成式增量支持向量机(supportvect