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🔥 内容介绍
摘要
支持向量机(SVM)是一种流行的分类算法,因其良好的泛化性能而被广泛应用于各种领域。然而,SVM也存在一些缺点,例如参数选择困难、容易陷入局部最优等。为了解决这些问题,本文提出了一种基于核主成分分析(KPCA)和改进白鲸算法(EBWO)优化的SVM分类算法(KPCA-EBWO-SVM)。该算法首先利用KPCA对原始数据进行降维,以减少特征维数并提高分类精度。然后,利用改进的白鲸算法对SVM模型的参数进行优化,以提高模型的泛化性能。最后,通过实验验证了该算法的有效性。
1. 绪论
支持向量机(SVM)是一种流行的分类算法,因其良好的泛化性能而被广泛应用于各种领域。然而,SVM也存在一些缺点,例如参数选择困难、容易陷入局部最优等。为了解决这些问题,本文提出了一种基于核主成分分析(KPCA)和改进白鲸算法(EBWO)优化的SVM分类算法(KPCA-EBWO-SVM)。该算法首先利用KPCA对原始数据进行降维,以减少特征维数并提高分类精度。然后,利用改进的白鲸算法对SVM模型的参数进行优化,以提高模型的泛化性能。最后,通过实验验证了该算法的有效性。
2. 相关工作
近年来,SVM分类算法的研究取得了很大的进展。其中,一种常用的方法是利用核函数将原始数据映射到高维空间,以提高分类精度。然而,这种方法也存在一些缺点,例如计算量大、容易陷入局部最优等。为了解决这些问题,本文提出了一种基于KPCA和EBWO优化的SVM分类算法。KPCA是一种非线性降维算法,可以将原始数据映射到低维空间,同时保持数据的非线性结构。EBWO是一种改进的白鲸算法,具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力。
3. KPCA-EBWO-SVM算法
KPCA-EBWO-SVM算法的流程如下:
-
对原始数据进行KPCA降维。首先,将原始数据映射到高维空间,然后利用KPCA将高维数据降维到低维空间。
-
利用EBWO优化SVM模型的参数。将KPCA降维后的数据作为SVM模型的输入,利用EBWO优化SVM模型的参数。
-
利用优化后的SVM模型进行分类。将优化后的SVM模型应用于新的数据,进行分类。
📣 部分代码
%% 清空环境变量
warning off % 关闭报警信息
close all % 关闭开启的图窗
clear % 清空变量
clc % 清空命令行
%% 导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');
%% 划分训练集和测试集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
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 = ind2vec(T_train);
t_test = ind2vec(T_test );
⛳️ 运行结果
4. 实验结果
为了验证KPCA-EBWO-SVM算法的有效性,我们进行了如下实验:
-
数据集:使用UCI数据集中的鸢尾花数据集、乳腺癌数据集和手写数字数据集。
-
评价指标:使用分类精度、召回率和F1值作为评价指标。
-
比较算法:使用原始SVM算法、KPCA-SVM算法和EBWO-SVM算法作为比较算法。
实验结果表明,KPCA-EBWO-SVM算法在分类精度、召回率和F1值方面均优于原始SVM算法、KPCA-SVM算法和EBWO-SVM算法。
5. 结论
本文提出了一种基于KPCA和EBWO优化的SVM分类算法(KPCA-EBWO-SVM)。该算法首先利用KPCA对原始数据进行降维,以减少特征维数并提高分类精度。然后,利用改进的白鲸算法对SVM模型的参数进行优化,以提高模型的泛化性能。最后,通过实验验证了该算法的有效性。实验结果表明,KPCA-EBWO-SVM算法在分类精度、召回率和F1值方面均优于原始SVM算法、KPCA-SVM算法和EBWO-SVM算法。
🔗 参考文献
[1] 于松鹤,王亚楠,路泽永,等.基于KPCA和PSO-SVM方法的齿轮裂纹故障信号诊断[J].机械设计与研究, 2023, 39(2):95-98.
[2] 闻帆,屈桢深,闫纪红.基于CKPCA-HOG和支持向量机的运动目标分类算法[J].哈尔滨工程大学学报, 2011, 032(005):643-649.