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回归预测|基于北方苍鹰优化混合核极限学习机的数据预测Matlab程序NGO-HKELM 多特征输入单输出
文章目录
- 前言
- 回归预测|基于北方苍鹰优化混合核极限学习机的数据预测Matlab程序NGO-HKELM 多特征输入单输出
- 一、NGO-HKELM 模型
- 1. NGO(北方苍鹰优化算法)
- 2. HKELM(混合核极限学习机)
- 3. NGO-HKELM回归预测模型建模流程
- 总结
- 二、实验结果
- 三、核心代码
- 四、代码获取
- 五、总结
前言
回归预测|基于北方苍鹰优化混合核极限学习机的数据预测Matlab程序NGO-HKELM 多特征输入单输出
一、NGO-HKELM 模型
NGO-HKELM回归预测模型结合了北方苍鹰优化算法(NGO)和混合核极限学习机(HKELM),其详细原理和建模流程如下:
1. NGO(北方苍鹰优化算法)
NGO是一个基于自然界苍鹰捕食行为的优化算法。主要步骤包括:
- 初始化:生成一个初始的飞蛾种群,每只飞蛾代表一个潜在的解。
- 适应度评估:计算每只飞蛾对应解的适应度值,这通常基于目标函数的值。
- 位置更新:通过模拟苍鹰捕食行为来更新飞蛾的位置。主要包括模仿苍鹰的盘旋行为来引导飞蛾向更优解靠近。
- 优化过程:迭代更新飞蛾的位置,以寻求全局最优解。
在HKELM建模中,NGO通常用于优化HKELM模型的参数,如核函数参数和正则化参数,以提高模型的预测性能。
2. HKELM(混合核极限学习机)
HKELM是一种改进的极限学习机(ELM),通过使用混合核函数来提高模型的灵活性和表达能力。主要步骤包括:
- 核函数选择:HKELM使用混合核函数(例如线性核、高斯核、拉普拉斯核等)的组合,以获得更好的拟合能力。混合核函数可以更好地捕捉数据的非线性特性。
- 特征映射:输入数据通过混合核函数进行映射,将数据映射到高维特征空间。
- 线性回归:在高维特征空间中,通过线性回归来拟合数据,计算出输出权重。
- 输出预测:根据计算出的权重,对新数据进行预测。
3. NGO-HKELM回归预测模型建模流程
-
数据预处理:
- 标准化或归一化输入数据。
- 分割数据集为训练集和测试集。
-
核函数设计:
- 选择适当的混合核函数(如线性核、高斯核等)并设定其初始参数。
-
优化过程:
- 使用NGO算法优化HKELM的核函数参数和正则化参数。
- 通过NGO算法更新参数,以最小化回归预测误差或其他目标函数。
-
模型训练:
- 使用优化后的核函数参数和正则化参数训练HKELM模型。
- 计算特征映射和回归系数。
-
模型预测:
- 将训练好的HKELM模型应用于测试集或新数据进行预测。
- 根据混合核函数映射测试数据,使用回归系数进行预测。
-
性能评估:
- 使用评估指标(如均方误差、绝对误差等)评估模型在测试集上的性能。
- 调整参数和模型结构以进一步提高性能(如果需要)。
总结
NGO-HKELM回归预测模型通过结合北方苍鹰优化算法和混合核极限学习机,能够利用优化算法提高HKELM的性能,同时混合核函数增强了模型对复杂数据模式的捕捉能力。这种组合方法通常能提供更高的预测准确性和更强的泛化能力。
二、实验结果
NGO-HKELM回归预测结果
HKELM回归预测结果
三、核心代码
%% 导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');%% 数据分析
num_size = 0.7; % 训练集占数据集比例
outdim = 1; % 最后一列为输出
num_samples = size(res, 1); % 样本个数
res = res(randperm(num_samples), :); % 打乱数据集(不希望打乱时,注释该行)
num_train_s = round(num_size * num_samples); % 训练集样本个数
f_ = size(res, 2) - outdim; % 输入特征维度%% 划分训练集和测试集
P_train = res(1: num_train_s, 1: f_)';
T_train = res(1: num_train_s, f_ + 1: end)';
M = size(P_train, 2);P_test = res(num_train_s + 1: end, 1: f_)';
T_test = res(num_train_s + 1: end, f_ + 1: end)';
N = size(P_test, 2);%% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input );
t_train = T_train;
t_test = T_test;%% 转置以适应模型
p_train = p_train'; p_test = p_test';
t_train = t_train'; t_test = t_test';
四、代码获取
私信即可 30米
五、总结
包括但不限于
优化BP神经网络,深度神经网络DNN,极限学习机ELM,鲁棒极限学习机RELM,核极限学习机KELM,混合核极限学习机HKELM,支持向量机SVR,相关向量机RVM,最小二乘回归PLS,最小二乘支持向量机LSSVM,LightGBM,Xgboost,RBF径向基神经网络,概率神经网络PNN,GRNN,Elman,随机森林RF,卷积神经网络CNN,长短期记忆网络LSTM,BiLSTM,GRU,BiGRU,TCN,BiTCN,CNN-LSTM,TCN-LSTM,BiTCN-BiGRU,LSTM–Attention,VMD–LSTM,PCA–BP等等
用于数据的分类,时序,回归预测。
多特征输入,单输出,多输出
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