基于PSO-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
1.算法运行效果图预览
(完整程序运行后无水印)
pso优化SVM过程:
识别率对比:
2.算法运行软件版本
matlab2022a
3.部分核心程序
(完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 | x = rand (Num,D)/50; v = rand (Num,D)/50; %先计算各个粒子的适应度,并初始化Pi和Pg for i =1:Num [p( i )] = fitness(x( i ,:),P,T); y( i ,:)= x( i ,:); end %全局最优 pg = x(1,:); for i =2:Num [pa( i )] = fitness(x( i ,:),P,T); [pb( i )] = fitness(pg,P,T); if pa( i ) < pb( i ) pg=x( i ,:); end end for t=1:Iters t for i =1:Num v( i ,:) = v( i ,:)+c1* rand *(y( i ,:)-x( i ,:))+c2* rand *(pg-x( i ,:)); x( i ,:) = x( i ,:)+v( i ,:); if x( i ,1)<0 x( i ,1)=0.01; end if x( i ,2)<0 x( i ,2)=0.001; end [pa( i )] = fitness(x( i ,:),P,T); if pa( i )<p( i ) p( i ) = pa( i ); y( i ,:)= x( i ,:); end [pb( i )] = fitness(pg,P,T); if p( i )<pb( i ) pg=y( i ,:); end end Pbest(t) = mean (pb); t end figure ; plot (Pbest, 'b' ); legend ( '加权收敛目标' ); grid on %保存最优参数 for i =1:Num [pa( i )] = fitness(x( i ,:),P,T); end [V,I] = min (pa); C = x(I,1)/5; gamma = x(I,2)/20; 05_0071m save para.mat C gamma |
4.算法理论概述
粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种基于群体智能的优化算法,它模仿了鸟群觅食的行为。支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种用于分类和回归分析的监督学习方法。将PSO与SVM结合,可以优化SVM中的参数选择问题,从而提高分类精度和泛化能力。
4.1 PSO粒子群优化
粒子群优化算法是由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。该算法模拟了鸟类觅食的行为,通过个体之间的协作完成搜索任务。每个“粒子”代表一个潜在解,每个粒子在搜索空间中具有位置和速度两个属性。
其中,w 是惯性权重,c1 和c2 是加速常数,r1 和r2 是[0,1]区间内的随机数。pbest,i 是粒子i的最佳历史位置,而gbest 是整个群体中的最佳位置。
4.2 svm
SVM的目标是在不同类别之间找到一个最优的超平面,使得两类样本被尽可能远地分开。对于线性可分问题,SVM试图找到一个线性决策边界,即:
4.3 PSO-SVM
在PSO-SVM中,PSO用于优化SVM的参数,如C(惩罚系数)、γ(核函数中的参数)。具体步骤如下:
初始化PSO种群;
每个粒子代表一组SVM参数;
使用交叉验证的方法评估每组参数下的SVM分类性能;
根据分类性能更新粒子的位置和速度;
迭代直至满足终止条件。
PSO-SVM不仅能够有效解决SVM中参数选择的问题,还能够获得比传统SVM和BP神经网络更高的分类精度和更好的泛化能力。因此,在处理如乳腺癌这样的复杂分类问题时,PSO-SVM提供了一种有效的解决方案。
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