lssvm预测模型基于蝙蝠算法改进的最小二乘支持向量机lssvm预测

Posted 2021-05-24 Matlab走起

LSSVM的特性

  1) 同样是对原始对偶问题进行求解，但是通过求解一个线性方程组（优化目标中的线性约束导致的）来代替SVM中的QP问题（简化求解过程），对于高维输入空间中的分类以及回归任务同样适用；
  2) 实质上是求解线性矩阵方程的过程，与高斯过程（Gaussian processes），正则化网络（regularization networks）和费雪判别分析（Fisher discriminant analysis）的核版本相结合；
  3) 使用了稀疏近似（用来克服使用该算法时的弊端）与稳健回归（稳健统计）；
  4) 使用了贝叶斯推断（Bayesian inference）；
  5) 可以拓展到非监督学习中：核主成分分析（kernel PCA）或密度聚类；
  6) 可以拓展到递归神经网络中。

%=====================================================================
%初始化
clc
close all
clear
format long
tic
%==============================================================
%%导入数据
data=xlsread('1.xlsx');
[row,col]=size(data);
x=data(:,1:col-1);
y=data(:,col);
set=1; %设置测量样本数
row1=row-set;%
train_x=x(1:row1,:);
train_y=y(1:row1,:);
test_x=x(row1+1:row,:);%预测输入
test_y=y(row1+1:row,:);%预测输出
train_x=train_x';
train_y=train_y';
test_x=test_x';
test_y=test_y';
 
%%数据归一化
[train_x,minx,maxx, train_yy,miny,maxy] =premnmx(train_x,train_y);
test_x=tramnmx(test_x,minx,maxx);
train_x=train_x';
train_yy=train_yy';
train_y=train_y';
test_x=test_x';
test_y=test_y';
%% 参数初始化
eps = 10^(-6);
%%定义lssvm相关参数
type='f';
kernel = 'RBF_kernel';
proprecess='proprecess';
lb=[0.01 0.02];%参数c、g的变化的下限
ub=[1000 100];%参数c、g的变化的上限
dim=2;%维度，即一个优化参数
SearchAgents_no=20; % Number of search agents
Max_iter=100; % Maximum numbef of iterations
n=10;      % Population size, typically 10 to 25
A=0.25;      % Loudness  (constant or decreasing)
r=0.5;      % Pulse rate (constant or decreasing)
% This frequency range determines the scalings
Qmin=0;         % Frequency minimum
Qmax=2;         % Frequency maximum
% Iteration parameters
tol=10^(-10);    % Stop tolerance
Leader_pos=zeros(1,dim);
Leader_score=inf; %change this to -inf for maximization problems
%Initialize the positions of search agents
for i=1:SearchAgents_no
    Positions(i,1)=ceil(rand(1)*(ub(1)-lb(1))+lb(1));
    Positions(i,2)=ceil(rand(1)*(ub(2)-lb(2))+lb(2));
    Fitness(i)=Fun(Positions(i,:),train_x,train_yy,type,kernel,proprecess,miny,maxy,train_y,test_x,test_y);
v(i,:)=rand(1,dim);
end
[fmin,I]=min(Fitness);
best=Positions(I,:);
Convergence_curve=zeros(1,Max_iter);
t=0;% Loop counter
% Start the iterations -- Bat Algorithm
 
 
%% 结果分析
plot( Convergence_curve,'LineWidth',2);
title(['灰狼优化算法适应度曲线','(参数c1=',num2str(Leader_pos(1)),',c2=',num2str(Leader_pos(2)),',终止代数=',num2str(Max_iter),')'],'FontSize',13);
xlabel('进化代数');ylabel('误差适应度');
 
bestc = Leader_pos(1);
bestg = Leader_pos(2);
 
 
end
RD=RD'
disp(['灰狼优化算法优化svm预测误差=',num2str(D)])
 
% figure
% plot(test_predict,':og')
% hold on
% plot(test_y,'- *')
% legend('预测输出','期望输出')
% title('网络预测输出','fontsize',12)
% ylabel('函数输出','fontsize',12)
% xlabel('样本','fontsize',12)
figure
plot(train_predict,':og')
hold on
plot(train_y,'- *')
legend('预测输出','期望输出')
title('灰狼优化svm网络预测输出','fontsize',12)
ylabel('函数输出','fontsize',12)
xlabel('样本','fontsize',12)
 
toc   %计算时间
 

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