分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP

本文主要是介绍分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP

文章目录

  • 前言
    • 分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP
  • 一、GWO-BP模型
      • 1. BP神经网络概述
      • 2. 灰狼优化算法概述
      • 3. 将GWO与BP神经网络结合的步骤
      • 总结
  • 二、实验结果
  • 三、核心代码
  • 四、代码获取
  • 五、总结


前言

分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP

一、GWO-BP模型

明白了,以下是灰狼优化(GWO)与BP神经网络结合用于数据分类预测的详细步骤和原理,但不包括代码实现:

1. BP神经网络概述

BP(反向传播)神经网络是一种多层前馈神经网络,主要由以下几部分组成:

  • 输入层:接收数据特征。
  • 隐藏层:包含多个神经元,通过激活函数引入非线性。
  • 输出层:生成预测结果,通常使用Softmax等函数进行分类。

训练BP神经网络的目标是最小化损失函数,这通常通过梯度下降方法进行优化,使用反向传播算法计算梯度,并更新权重和偏置。

2. 灰狼优化算法概述

灰狼优化(GWO)是一种模仿灰狼捕猎行为的群体智能优化算法,主要包括以下核心行为:

  • 包围猎物:灰狼围绕猎物移动,逐步接近猎物。
  • 追踪猎物:灰狼根据猎物的位置调整自己的位置。
  • 攻击猎物:灰狼根据当前的最优解来更新其位置,以达到猎物。

GWO算法的关键操作包括:

  1. 初始化:随机生成若干个初始解(灰狼的位置)。
  2. 评估适应度:计算每个解的适应度(通常是目标函数值)。
  3. 更新位置:根据当前最优解(α狼)及其他较优解(β狼、δ狼)更新灰狼的位置。
  4. 迭代:重复更新位置和评估适应度的过程,直到满足终止条件(如最大迭代次数或适应度阈值)。

3. 将GWO与BP神经网络结合的步骤

  1. 初始化灰狼的位置

    • 随机生成一组灰狼的位置,每个位置代表BP神经网络的权重和偏置。
  2. 定义适应度函数

    • 适应度函数通常是BP神经网络的损失函数,如交叉熵损失或均方误差。适应度函数用于衡量当前权重和偏置组合的好坏。
  3. 评估适应度

    • 使用每个灰狼的位置(即权重和偏置)训练BP神经网络,并计算其在训练集上的损失值。这个损失值即为适应度。
  4. 更新位置

    • 根据当前最优解(α狼)、次优解(β狼和δ狼)的位置信息,更新每只灰狼的位置。更新过程模拟灰狼的捕猎行为,包括包围、追踪和攻击。
  5. 迭代

    • 重复适应度评估和位置更新的过程。每次迭代后,更新α狼、β狼和δ狼的位置,逐步优化网络的权重和偏置。
  6. 输出结果

    • 最终的α狼位置即为最优的BP神经网络权重和偏置。用这些最优权重和偏置重新训练BP神经网络,并在测试集上进行评估。

总结

将灰狼优化算法与BP神经网络结合,可以有效地优化神经网络的权重和偏置,从而提升分类预测的性能。GWO算法通过模拟灰狼的捕猎行为来全局搜索最优解,相比于传统的梯度下降方法,可以避免陷入局部最优解,并提高网络的训练效果。

二、实验结果

在这里插入图片描述

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 25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

这篇关于分类预测|基于灰狼GWO优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序GWO-BP|基于鲸鱼WOA优化BP神经网络的数据分类预测Matlab程序WOA-BP的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1117438

相关文章

Spring Boot + MyBatis Plus 高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)

《SpringBoot+MyBatisPlus高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)》本文将详细介绍SpringBoot+MyBatisPlus的完整开发流程,并深入剖析分页查询、批量操作、动... 目录Spring Boot + MyBATis Plus 高效开发实战:从入门到进阶优化1. MyBatis

MyBatis 动态 SQL 优化之标签的实战与技巧(常见用法)

《MyBatis动态SQL优化之标签的实战与技巧(常见用法)》本文通过详细的示例和实际应用场景,介绍了如何有效利用这些标签来优化MyBatis配置,提升开发效率,确保SQL的高效执行和安全性,感... 目录动态SQL详解一、动态SQL的核心概念1.1 什么是动态SQL?1.2 动态SQL的优点1.3 动态S

Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南

《Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南》JSONPath是一种强大的工具,用于查询和操作JSON数据,类似于SQL的语法,它为处理复杂的JSON数据结构提供了简单且高效... 目录1、简述2、什么是 jsONPath?3、Java 示例3.1 基本查询3.2 过滤查询3.3 递归搜索3.4

Python如何使用__slots__实现节省内存和性能优化

《Python如何使用__slots__实现节省内存和性能优化》你有想过,一个小小的__slots__能让你的Python类内存消耗直接减半吗,没错,今天咱们要聊的就是这个让人眼前一亮的技巧,感兴趣的... 目录背景:内存吃得满满的类__slots__:你的内存管理小助手举个大概的例子:看看效果如何?1.

一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化

《一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化》SpringBoot的响应压缩功能基于智能协商机制,需同时满足很多条件,本文主要为大家详细介绍了SpringBoot响应压缩功能的配置与优化,需... 目录一、核心工作机制1.1 自动协商触发条件1.2 压缩处理流程二、配置方案详解2.1 基础YAML

MySQL大表数据的分区与分库分表的实现

《MySQL大表数据的分区与分库分表的实现》数据库的分区和分库分表是两种常用的技术方案,本文主要介绍了MySQL大表数据的分区与分库分表的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有... 目录1. mysql大表数据的分区1.1 什么是分区?1.2 分区的类型1.3 分区的优点1.4 分

Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现

《Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现》在MySQL中删除一个大表中的数据时,需要特别注意操作的性能和对系统的影响,本文主要介绍了Mysql删除几亿条数据表中的部分数据的方法实现,具有一定... 目录1、需求2、方案1. 使用 DELETE 语句分批删除2. 使用 INPLACE ALTER T

Python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录

《PythonDash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践记录》Python的PlotlyDash库提供了一种简便且强大的方式来构建和展示互动式数据仪表板,本篇文章将深入探讨如何使用Dash设计一... 目录python Dash框架在数据可视化仪表板中的应用与实践1. 什么是Plotly Dash?1.1

Redis 中的热点键和数据倾斜示例详解

《Redis中的热点键和数据倾斜示例详解》热点键是指在Redis中被频繁访问的特定键,这些键由于其高访问频率,可能导致Redis服务器的性能问题,尤其是在高并发场景下,本文给大家介绍Redis中的热... 目录Redis 中的热点键和数据倾斜热点键(Hot Key)定义特点应对策略示例数据倾斜(Data S

MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍

《MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍》慢SQL的优化,主要从两个方面考虑,SQL语句本身的优化,以及数据库设计的优化,下面小编就来给大家介绍一下有哪些方式可以优化慢SQL吧... 目录避免不必要的列分页优化索引优化JOIN 的优化排序优化UNION 优化慢 SQL 的优化,主要从两个方面考虑,SQL 语