Advertisement

基于海鸥算法(SOA)优化的极限学习机(ELM)回归预测模型及其多变量输入评估，涉及R2、MAE和MSE指标

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本文提出一种结合海鸥算法优化的极限学习机回归预测模型，并对其在多变量输入下的性能进行评估，使用R²、均方误差（MSE）及平均绝对误差（MAE）作为评价标准。 海鸥算法(SOA)优化极限学习机ELM进行回归预测，称为SOA-ELM回归预测模型，并采用多变量输入方式。评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。代码质量高，易于学习并可方便地替换数据。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于海鸥算法(SOA)优化的极限学习机(ELM)回归预测模型及其多变量输入评估，涉及R2、MAE和MSE指标
    优质
    本文提出一种结合海鸥算法优化的极限学习机回归预测模型，并对其在多变量输入下的性能进行评估，使用R²、均方误差（MSE）及平均绝对误差（MAE）作为评价标准。 海鸥算法(SOA)优化极限学习机ELM进行回归预测，称为SOA-ELM回归预测模型，并采用多变量输入方式。评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。代码质量高，易于学习并可方便地替换数据。
     
  • 基于海鸥算法(SOA)优化的核极限学习机回归预测，SOA-KELM模型及多变量输入分析，评估指标为R2、MAE、MSE和R
    优质
    本文提出了一种结合海鸥算法优化的核极限学习机回归预测模型（SOA-KELM），并进行了多变量输入效果分析，评估标准包括R²、MAE、MSE和相关系数。 海鸥算法（Seagull Optimization Algorithm, SOA）是一种模仿海鸥在寻找食物过程中飞行行为的新兴生物启发式全局优化方法，在机器学习领域中用于参数优化以提升模型性能。这里提到的是将SOA应用于核极限学习机（Kernel Extreme Learning Machine, KELM）进行回归预测，构建了一个多变量输入的模型。 KELM是一种基于随机权值的非线性支持向量机模型，通过使用核函数将输入空间映射到高维特征空间来实现非线性的决策边界。其主要优点是训练速度快且不需要迭代优化，在KELM回归预测中，首先利用核函数转换输入数据，并通过简单的线性组合进行预测。 SOA-KELM回归预测的过程如下： 1. **初始化**：随机生成模型参数以初始化海鸥种群的位置。 2. **评估**：计算每个海鸥对应模型的适应度值（即预测误差），常用的评价指标包括决定系数R²、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)以及平均绝对百分比误差(MAPE)。 3. **海鸥飞行**：根据SOA规则更新种群的位置，调整模型参数。这一过程涉及对最优解的探索和局部最优的逃避以找到全局最优解。 4. **终止条件**：达到预设迭代次数或适应度阈值时算法停止，并将当前最佳解决方案作为最终结果。 文件列表中的`kernel_matrix.m`可能包含核矩阵计算，这是KELM的关键部分。由于它决定了输入数据在高维空间的表示方式。而`soa.m`很可能实现海鸥种群更新规则的核心代码。通常情况下，入口文件为`main.m`, 它调用其他函数并执行SOA-KELM优化过程。 此外，初始化程序（如`initialization.m`)负责生成初始参数值；适应度计算可能在`fun.m`中定义；而KELM的训练和预测功能则分别由`kelmTrain.m`和`kelmPredict.m`实现。最后，“使用说明.txt”提供了如何运行代码的指南，同时“data.xlsx”是输入的数据集。 此模型适用于多变量输入预测问题领域如环境科学、经济预测及工程设计等，并通过SOA优化自动寻找最佳核函数参数与隐含层节点数以提高预测精度。用户可根据自己的数据集替换`data.xlsx`, 并根据指南运行代码，应用该模型进行实际预测工作。
     
  • 基于海鸥算法(SOA)优化的随机森林数据回归预测（SOA-RF），涉及多变量输入及模型评估指标(R2, MAE, MSE, RM)
    优质
    本研究提出一种结合海鸥算法与随机森林的数据回归预测方法(SOA-RF)，适用于处理复杂多变量输入，通过R²、MAE、MSE和RM等指标优化模型性能。 在数据分析与机器学习领域内，随机森林（Random Forest）是一种广泛使用的模型，尤其适用于回归问题的解决。本段落将深入探讨海鸥算法（Seagull Optimization Algorithm, SOA）如何优化随机森林以提高数据回归预测精度，并介绍相关的评价指标。 随机森林是由多个决策树组成的集成学习模型，每个决策树对输入的数据进行独立预测，然后通过投票或平均的方式得出最终的预测结果。这种方法可以降低过拟合的风险并增强模型泛化能力，在处理多变量输入和大量特征集时表现良好，能够有效应对复杂的非线性关系。 海鸥算法是一种模仿自然界中海鸥觅食行为的优化方法，它在寻找全局最优解方面表现出色，并且具有良好的收敛特性。该算法适用于调整随机森林中的参数（如树的数量、特征选择策略等），以达到最佳预测性能。 评价模型预测效果的主要指标包括： 1. R2（决定系数）：衡量模型解释数据变异性的能力，值越接近于1表示拟合度越高。 2. MAE（平均绝对误差）：计算预测值与实际观察值之间差的绝对值的平均数，数值较小意味着更高的精度。 3. MSE（均方误差）：测量预测错误平方后的平均值，反映了模型的整体准确性。相较于MAE而言对异常点更加敏感。 4. RMSE（均方根误差）：MSE的平方根形式，其单位与原始数据一致，便于直观比较不同模型之间的差异性。 5. MAPE（平均绝对百分比误差）：预测错误相对于真实值的比例差额平均数。该指标常用于处理具有不同量级变量的情况；然而，在实际观测值为零时应谨慎使用。 项目中包含的文件和代码如下： - `regRF_train.m` 和 `regRF_predict.m` 分别负责训练与预测随机森林回归模型。 - `soa.m` 是实现海鸥算法的关键函数。 - 主程序由 `main.m` 控制整个流程，而目标函数则可能在 `fun.m` 中定义。 - 初始化参数的代码位于 `initialization.m` 文件中。 此外，还有两个编译后的 C/C++ 语言文件 (`mexRF_train.mexw64` 和 `mexRF_predict.mexw64`) 可能用于加速随机森林模型的学习与预测过程。实验数据集则存储在名为 `data.xlsx` 的 Excel 文件中。 通过调用这些脚本，可以实现基于海鸥算法优化的随机森林模型训练，并使用上述评价指标来评估其性能表现。对于其他类似的问题场景，则可以通过更换数据集或调整参数轻松地将此框架应用于不同的回归任务上。
     
  • 基于灰狼算法（GWO）优化的极限学习机（ELM）回归预测模型及其多变量输入分析，评估指标涵盖R2、MAE和MSE
    优质
    本研究提出了一种结合灰狼优化算法与极限学习机的新型回归预测模型，并通过R²、MAE及MSE等指标评估了其在多变量输入条件下的性能。 灰狼算法（GWO）优化极限学习机（ELM）回归预测模型，在多变量输入的情况下进行分析。评价指标包括：R2、MAE、MSE、RMSE 和 MAPE 等，代码质量极高，便于学习和替换数据。
     
  • 基于粒子群算法优化的核极限学习机回归预测，PSO-KELM回归预测及多变量输入模型评估，涉及R2、MAE和MSE等指标
    优质
    本文探讨了利用改进的粒子群优化（PSO）技术对核极限学习机(KELM)进行参数调优的方法，并构建了一个能够处理多变量输入的回归预测模型。文中详细分析了该模型在R2、平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)等指标上的表现，证明其在提高预测精度方面的优越性。 粒子群算法（PSO）优化核极限学习机回归预测模型（PSO-KELM），适用于多变量输入场景。评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等，代码质量高且易于学习与数据替换。
     
  • 基于鹈鹕算法（POA）优化的随机森林数据回归预测，POA-RF回归模型及其多变量输入评估，涉及R2、MAE、MSE和RM指标
    优质
    本研究提出了一种利用鹈鹕算法优化的随机森林回归模型(POA-RF)，并对其在多变量输入下的性能进行了全面评估，重点考察了决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)和RM指标。 鹈鹕算法（POA）用于优化随机森林的数据回归预测，形成POA-RF回归模型，适用于多变量输入情况。评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。代码质量高，便于学习和替换数据。
     
  • 基于阿基米德算法优化的核极限学习机回归预测（AOA-KELM），及其在多变量输入模型中的应用与评估（指标：R2、MAE、MSE）
    优质
    本文提出并研究了一种新的回归预测方法——基于阿基米德算法优化的核极限学习机(AOA-KELM)，探讨其在处理复杂多变量数据时的表现，并通过R²、MAE和MSE指标评估模型性能。 阿基米德优化算法（Arithmetic Optimization Algorithm, AOA）是一种新型的全局优化方法，灵感来源于古希腊数学家阿基米德对浮力原理的研究。它在解决复杂优化问题时表现出良好的全局寻优能力和快速收敛速度，并特别适用于参数优化任务。在机器学习领域中，AOA可以用来寻找最佳超参数以提升模型性能。 核极限学习机（Kernel Extreme Learning Machine, KELM）是一种高效的单层神经网络模型，结合了支持向量机(SVM)的核技巧和极学习机(ELM)快速训练特性。KELM通过隐层节点随机初始化以及使用特定的核函数来处理非线性问题，并且其训练过程只需一次线性求解，避免了传统SVM中的迭代优化步骤。 在本项目中，AOA被应用于KELM参数优化任务上，创建了一种名为AOA-KELM的回归预测模型。该模型能够接受多变量输入数据集，在处理具有多个特征的实际问题时非常有用，例如股票价格预测、气象预报或工程系统行为分析等。 评价指标是衡量模型性能的关键因素之一，这里提到了以下几种： 1. R2（决定系数）：用于度量预测值与实际值之间的相关性。R2的取值范围在0到1之间，达到1表示完美拟合。 2. MAE（平均绝对误差）：计算预测结果和真实数据差值的绝对值的平均数，反映了模型预测的总体精度水平。 3. MSE（均方误差）：与MAE类似但使用平方差来衡量。MSE对大偏差更加敏感。 4. RMSE（根均方误差）：是MSE的结果开平方得到的一个度量标准，以原始数据单位表示误差大小。 5. MAPE（平均绝对百分比误差）：用百分比形式表达预测结果和实际值之间的差异程度。适合于比较不同尺度的数据集。 项目文件包括： - AOA.m: 实现阿基米德优化算法的代码。 - kernel_matrix.m: 计算核矩阵函数，用于KELM中的非线性转换处理。 - main.m：主程序整合AOA和KELM训练流程的功能模块。 - initialization.m：初始化模型参数的辅助函数。 - fun.m：定义目标或适应度评价标准的脚本段落件。 - kelmTrain.m: KELM模型的训练过程代码实现； - kelmPredict.m: 预测功能代码段。 此外，还提供了一份《使用说明.txt》文档来指导用户如何运行和理解整个项目。同时提供了包含训练及测试数据集的data.xlsx文件以供参考或进一步实验研究之用。 通过本项目的学习与应用实践，参与者不仅可以掌握AOA优化算法的基本原理及其实际操作方法，还可以深入学习KELM的工作机制，并了解怎样将两者结合用于构建高效的回归预测模型。由于代码编写质量高且易于理解阅读，用户能够轻松替换数据以满足不同应用场景的需求。
     
  • 基于哈里斯鹰算法（HHO）优化的BP神经网络回归预测及其多变量输入模型评估，涉及R2、MAE、MSE和R等指标
    优质
    本文提出了一种利用哈里斯鹰优化算法改进的BP神经网络回归预测方法，并对其采用多变量输入时的表现进行了系统性评估。通过使用包括决定系数（R²）、平均绝对误差（MAE）、均方误差（MSE）以及相关系数（R）在内的多个指标，研究展示了该模型在提升预测精度和效率方面的显著优势。 哈里斯鹰算法（HHO）优化了BP神经网络的回归预测能力，形成了HHO-BP回归预测模型，并采用了多变量输入方法。评价指标包括R2、MAE、MSE、RMSE和MAPE等。代码质量高，易于学习和替换数据。
     
  • 基于麻雀搜索算法(SSA)优化的随机森林数据回归预测，SSA-RF模型及其多变量输入评估，涉及R2、MAE、MSE和RM指标
    优质
    本研究提出了一种结合麻雀搜索算法与随机森林的数据回归预测模型（SSA-RF），并对其在多变量输入下的性能进行了基于R²、MAE、MSE及RM的综合评估。 在数据分析与机器学习领域内，随机森林（Random Forest）是一种广泛应用的集成方法，它通过构建大量决策树并取其平均结果来提高预测准确性和降低过拟合的风险。本项目旨在利用麻雀算法（Sparrow Search Algorithm, SSA）优化随机森林模型，并建立SSA-RF回归预测模型以处理多变量输入的问题。这种方法能够提升模型的性能，适用于各种复杂的数据集。 麻雀算法是一种受到麻雀群体行为启发的优化方法，具备快速搜索和全局探索的能力，在解决复杂的优化问题中表现出色。在此项目中，SSA被用来调整随机森林中的参数设置（如树的数量、每个节点划分特征数等），以寻找最优配置方案。 构建随机森林回归预测模型通常涉及以下步骤： 1. 数据预处理：加载并清洗data.xlsx文件中的数据，包括缺失值的填充和异常值检测，并进行必要的标准化。 2. 划分数据集：将原始数据分为训练集与测试集。其中，训练集用于建立模型；测试集则用来评估模型泛化能力。 3. 随机森林训练：通过`regRF_train.m`脚本执行随机森林的构建过程，在此过程中每棵树生成均带有随机性（如特征和样本的选择）。 4. 优化超参数：使用麻雀算法(`SSA.m`)对随机森林中的关键参数进行调优，以提高模型预测精度。 5. 模型评估：利用`main.m`主程序结合`regRF_predict.m`函数来执行测试并评价结果。评价指标包括R2（决定系数）、MAE（平均绝对误差）、MSE（均方误差）、RMSE（均方根误差）以及MAPE（平均绝对百分比误差），以全面评估模型的预测准确性。 6. 加速代码：通过`mexRF_train.mexw64`和`mexRF_predict.mexw64`经过编译的C++代码来加速训练及预测过程，提高程序效率。 学习并应用此项目可以让你掌握如何结合优化算法改进随机森林模型，并学会使用多种评估指标衡量模型性能。对于数据科学初学者而言，该项目提供了易于理解和使用的高质量代码实例，可以直接替换数据进行个人化的预测任务。SSA-RF回归预测模型展示了生物启发式算法与机器学习技术相结合的应用案例，在实际问题中能够实现更优的预测效果。
     
  • 基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的回归预测及多变量输入模型评估，涉及R2、MAE、MSE、RMSE等指标
    优质
    本文探讨了利用最小二乘支持向量机（LSSVM）进行回归预测的方法，并通过R²、MAE、MSE和RMSE等评价标准对多变量输入模型的性能进行了评估。 最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine, LSSVM）是机器学习领域广泛应用的一种模型，在回归预测方面表现出色。LSSVM作为传统支持向量机（SVM）的变体，通过最小化平方误差来构建非线性回归模型，而不同于传统的最大间隔准则。它的原理在于将原始问题转化为一个线性方程组求解的过程，简化了优化过程，并提高了计算效率。 在LSSVM进行回归预测时，多变量输入模型是很常见的应用场景之一。这种模型能够处理多个输入特征并预测连续的输出值。通过考虑各种输入变量之间的相互关系，这类模型能更全面地捕捉数据复杂性，从而提升预测准确性。 评价回归模型性能的主要指标包括： 1. R2（决定系数）：R2介于0到1之间，表示模型解释变量变化的程度。其值越接近1，则表明该模型对数据的拟合度越好。 2. MAE（平均绝对误差）：MAE是预测值与实际值之差的绝对值的平均数，反映了模型预测结果中的平均偏差大小。 3. MSE（均方误差）：MSE为预测误差平方后的平均数，也是评估模型精度的一个重要指标。相比MAE而言，它对异常数据更加敏感。 4. RMSE（均方根误差）：是MSE的算术平方根，其单位与目标变量相同，因此更易于理解和解释。 5. MAPE（平均绝对百分比误差）：该值为预测误差占实际值的比例之和的平均数，并以百分比形式给出。适用于当目标变量具有不同量级时的情况。 压缩包中的文件提供了实现LSSVM回归预测的具体步骤： - `main.m` 文件是主程序，负责调用其他函数、加载数据集以及训练模型。 - `fitnessfunclssvm.m` 可能定义了优化过程的目标函数，用于寻找最佳的模型参数值。 - `initialization.m` 该文件包含了初始化相关功能，如设置初始支持向量和超参等操作。 - 提供有详细的使用说明文档（包括文本与图片形式），帮助用户理解和执行代码。 - 包含了训练及测试数据集的Excel表格，允许使用者根据需要替换自己的数据集合。 通过以上提供的文件内容，学习者能够深入了解LSSVM的工作原理，并掌握如何构建和优化多变量输入下的回归模型。同时还能利用文档中提到的各种评价指标来评估所建立模型的实际性能表现。对于初学者与研究工作者而言，这套代码资源是非常有价值的参考资料。