随机游走者算法

本项目基于 GK Siogkas 和 ES Dermatas 在 IEEE 智能交通系统交易中发表的论文“使用自动时空种子选择在不利条件下进行随机步行者单目道路检测” (DOI: 10.1109/TITS.2012.2223686) 实现了随机游走者道路检测算法。 Python 实现依赖: Python 3+ (在 Python 3.6 上测试) Miniconda / Python scikit-image (图像 I/O 和基本操作) NumPy (数组操作、索引和代码矢量化) Matplotlib (可视化) 关于该项目的创建和背后基本原理的评论，请参阅我在 LinkedIn 上发布的一系列文章。

持久性随机游走已经被应用于研究细胞的定向迁移模型。

这是我为计算物理课程开发的Matlab和Python代码，涵盖了中级模拟方法，包括确定性和随机方法。代码实现了众所周知的算法，如沉积、Ising模型、渗透、随机游走以及求解微分方程。

RandomWalkNuclearReactorShielding 项目展示了利用MATLAB编码的随机游走模型在核反应堆屏蔽问题中的应用。该模型模拟了粒子在屏蔽材料中的随机运动轨迹，并以此评估屏蔽材料的有效性。

这段Matlab代码实现了基于随机游走的3D形状匹配算法。该算法通过模拟粒子在三维模型表面随机游走的过程，计算模型上每个点到其他点的距离或相似性，从而实现形状匹配。 代码功能： 加载三维模型数据 定义随机游走参数（例如，步长、游走次数） 执行随机游走模拟 计算模型上点之间的距离或相似性矩阵 可视化匹配结果 使用方法： 将三维模型数据文件（例如，.obj, .ply）放置在代码所在目录下。 修改代码中加载数据的路径和文件名。 设置随机游走参数。 运行代码。 注意： 代码需要安装Matlab环境才能运行。 可以根据需要修改代码，例如，使用不同的距离度量方法或可视化方式。

随着技术的进步，这些MATLAB代码能够为有限体积和随机游走计算生成非结构化网格。此外，该软件还包括来自Szpak等人的椭圆拟合工具。具体而言，unperturbed_disc_main.m用于无扰动盘问题，unperturbed_ellipse_main.m用于无扰动椭圆问题，perturbed_disc_main.m用于扰动盘问题，perturbed_ellipse_main.m用于扰动椭圆问题，tasmania_analysis.m用于塔斯马尼亚案例研究，taiwan_main.m用于台湾案例研究。要生成图1，请运行unperturbed_disc_main.m的第1到64行；要生成图2，请运行unperturbed_ellipse_main.m的第1到64行；要生成图3，请运行perturbed_disc_main。

dFCwalk是一个MATLAB工具箱，用于分析从大脑活动时间序列估计的功能连接 (dFC) 的动态变化。它将dFC描述为功能网络空间中的复杂随机游走，将dFC重新配置视为结合了“流动性”和“协调性”的平滑过程。 与其他方法不同，dFCwalk不需要提取离散连接状态。工具箱提供MATLAB函数来量化dFC随机游走的特征： dFC速度分析: 提取随时间变化的FC重新配置速率分布，用于速度或缩放分析。 元连接(MC)分析: 识别功能链接组，其波动随时间变化，并定义了真正的dFC模块，这些模块沿着特定的dFC元集线器控制器组织（区别于传统的FC模块和集线器）。对每个dFC模块进行dFC速度分析。 dFCwalk主要应用于fMRI静息状态数据，但也可扩展到其他类型的神经活动时间序列，例如局部场电位、EEG、MEG和fNIRS。

在Theano上进行的DeepWalk由Brian Perozzi开发，支持在多个GPU上进行分布式训练。现在采用Keras构建模型的灵活版本。随着Keras现在支持TensorFlow作为后端，这使得训练图形嵌入变得更加简便。

随机森林算法是一种集成学习方法，由多棵决策树组成。它在分类和回归任务上表现出色，可以处理大规模数据集，并且易于并行化。该算法通过自助采样（bootstrap sampling）创建多个子集来训练多棵决策树，并在每个决策树的节点处随机选择特征，这样可以增加模型的泛化能力和准确性。随机森林算法的核心是构建多个决策树并进行组合，以获得最终的预测结果。构建单棵决策树时，采用有放回的抽样方法生成自助样本集，这意味着训练集中有些样本可能会被重复选择，而有些则可能一次也不被选中。这有助于提高模型在新数据上的泛化能力。在决策树的每个节点，随机森林算法会从全部预测变量中随机选择一部分作为候选变量，从中寻找最佳的划分变量。这一步骤增强了树之间的差异性，进一步提升了模型的预测准确度。而且，每棵树都会生长至最大规模而不进行剪枝，保持了树的复杂性和信息量。预测时，随机森林算法使用多数投票法进行分类（即，每棵树对类别的投票数决定最终类别），或者使用平均值进行回归（即，各树预测值的平均数为最终预测值）。这种投票或平均的方法允许随机森林算法具有很高的准确性和稳定性。然而，随机森林算法在处理大规模数据集时，面临着性能挑战。为了解决这一问题，研究者们提出了不同的解决方案。例如，Apache Mahout通过将数据分割成小块并在每个小块上构建决策树来减轻内存压力，但这样可能会导致生成的模型较弱且有偏。Apache Spark的PLANET实现则利用Spark的内存管理能力，可以将数据缓存在内存中，有效加快处理过程，并提升模型性能。文章中提到的基于Apache Hadoop的实现，则需要其他技术来辅助提升性能和处理大规模数据集。为了适应大数据和不平衡数据等问题，文章还介绍了如何在map-reduce框架下构建随机森林模型。这种方法不仅生成预测结果，还提供了一套评估和诊断方案，能够根据不同的需求提供洞察力、交互性和改进的整体用户体验。在算法的实现过程中，定义了一系列符号表示不同的变量，例如目标变量、预测变量、样本权重等。这些符号有助于简化算法描述，并确保整个文档的一致性。此外，随机森林算法的工作流程分为多个阶段，通过一系列map-reduce任务来构建决策树。每个决策树是在自己的自助样本集上生长的，并且每棵树都独立构建，不依赖于其他树的结构和结果，这使得算法非常适合分布式处理。在数据预处理方面，随机森林算法

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