本算法基于蜣螂螂的算法進(jìn)行改進(jìn),以解決隨機(jī)森林分類算法的一些問題。附代碼供演示。

為了提高隨機(jī)森林(RF)分類算法的分類預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率,我們可以利用蜣螂算法(Googling algorithm)進(jìn)行優(yōu)化。下面是優(yōu)化過程和代碼示例。
1. 數(shù)據(jù)集
數(shù)據(jù)集來自于UCI數(shù)據(jù)庫(kù)中的腫瘤數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信息如下:
- 數(shù)據(jù)集大小為569x32,第2列為標(biāo)簽數(shù)據(jù),包含兩類標(biāo)簽,第3列至第12列為特征數(shù)據(jù)。
- 隨機(jī)森林模型的數(shù)據(jù)輸入維度為30,輸出維度為1,即第2列。
2. 隨機(jī)森林模型
隨機(jī)森林模型使用多棵樹(的樹木)來進(jìn)行分類。其中樹木的數(shù)量和最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)可以通過蜣螂算法進(jìn)行優(yōu)化。具體參數(shù)設(shè)置如下:
- 種群數(shù)量:pop=20,最大迭代次數(shù):Max_iteration=30,最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù):dim=2,下邊界:lb=1,上邊界:ub=50,適應(yīng)度函數(shù):fobj=0.1(0表示不優(yōu)化,1表示優(yōu)化)
3. 優(yōu)化蜣螂算法
要優(yōu)化隨機(jī)森林模型中的樹木數(shù)量和最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù),我們可以使用蜣螂算法(Googling algorithm)。蜣螂算法的目標(biāo)是找到一個(gè)最優(yōu)解,即找到使模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率最大化的解。具體步驟如下:
- 隨機(jī)生成一個(gè)種子,初始種群大小為pop=100,最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)為dim=2。
- 使用隨機(jī)數(shù)生成器控制每個(gè)節(jié)點(diǎn)的生成數(shù)量。
- 使用隨機(jī)數(shù)生成器控制每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)的生成數(shù)量。
- 不斷迭代直到達(dá)到最大迭代次數(shù)Max_iteration,記錄每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度。
- 計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度,選擇適應(yīng)度最大的節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)作為新的隨機(jī)森林模型的構(gòu)建。
下面是優(yōu)化后的隨機(jī)森林模型的代碼示例:
```
% 隨機(jī)森林模型代碼
pop=20; % 種群數(shù)量
Max_iteration=30; % 最大迭代次數(shù)
dim=2; % 樹木數(shù)量和最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)
lb=1; % 下邊界
ub=50; % 上邊界
fobj=0.1; % 適應(yīng)度函數(shù)
% 優(yōu)化過程
for i=1:Max_iteration
% 隨機(jī)生成節(jié)點(diǎn)
for j=1:dim
% 隨機(jī)生成節(jié)點(diǎn)
for k=1:pop
% 隨機(jī)生成節(jié)點(diǎn)
% 隨機(jī)數(shù)
P_train(j,k)=rand(1,pop);
T_train(j,k)=rand(1,pop);
P_test(j,k)=rand(1,pop);
T_test(j,k)=rand(1,pop);
end
end
% 計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度
P_train(1,1)=fobj;
P_test(1,1)=fobj;
P_train(2,1)=fobj;
P_test(2,1)=fobj;
P_train(1,2)=fobj;
P_test(1,2)=fobj;
P_train(2,2)=fobj;
P_test(2,2)=fobj;
% 隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)
for j=1:pop
% 隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)
P_train(j,1)=rand(1,pop);
T_train(j,1)=rand(1,pop);
P_test(j,1)=rand(1,pop);
T_test(j,1)=rand(1,pop);
end
% 計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度
P_train(1,2)=fobj;
P_test(1,2)=fobj;
P_train(2,2)=fobj;
P_test(2,2)=fobj;
% 計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度
P_train(1,1)=fobj;
P_test(1,1)=fobj;
P_train(2,1)=fobj;
P_test(2,1)=fobj;
P_train(1,2)=fobj;
P_test(1,2)=fobj;
P_train(2,2)=fobj;
% 計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度
P_train(1,1)=fobj;
P_test(1,1)=fobj;
P_train(2,1)=fobj;
P_test(2,1)=fobj;
P_train(1,2)=fobj;
P_test(1,2)=fobj;
P_train(2,2)=fobj;
% 計(jì)算樹木的數(shù)量和最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)
% 計(jì)算樹木數(shù)量
num_樹木(1,1)=pop*pop;
num_樹木(2,1)=pop*pop;
% 計(jì)算最小葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)
min_葉子節(jié)點(diǎn)(1,1)=min(dim*pop,dim*pop);
min_葉子節(jié)點(diǎn)(2,1)=min(dim*pop,dim*pop);
% 更新隨機(jī)森林模型
[~,~,P_train] = srand(pop,pop,pop);
[~,~,T_train] = srand(pop,pop,pop);
[~,~,P_test] = srand(pop,pop,pop);
[~,~,T_test] = srand(pop,pop,pop);
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