分类预测 | Matlab基于KPCA-ISSA-SVM和ISSA-SVM和SSA-SVM和SVM多模型分类预测对比
分类预测 | Matlab基于KPCA-ISSA-SVM和ISSA-SVM和SSA-SVM和SVM多模型分类预测对比
目录
- 分类预测 | Matlab基于KPCA-ISSA-SVM和ISSA-SVM和SSA-SVM和SVM多模型分类预测对比
- 分类效果
- 基本介绍
- 功能概述
- 程序设计
- 参考资料
分类效果
基本介绍
Matlab实现KPCA-ISSA-SVM基于核主成分分析和改进麻雀优化算法优化支持向量机分类预测(可用于故障诊断等方面)MATLAB代码,运行环境matlab2018及以上。
❶含SVM、SSA-SVM、ISSA-SVM、KPCA-ISSA-SVM,四个模型的对比。经过降维后利用改进蜣螂算法优化LSSVM参数为:sig,gamma。
❷改进策略:融合柯西变异和反向学习的改进麻雀算法可提高收敛率,促进算法寻优。
❸可出分类效果图,迭代优化图,混淆矩阵
❹代码中文注释清晰,质量极高
❺赠送数据集,可以直接运行源程序。
功能概述
Matlab基于KPCA-ISSA-SVM和ISSA-SVM和SSA-SVM和SVM多模型分类预测对比
代码主要功能
该代码实现了一个基于核主成分分析(KPCA)降维和麻雀搜索算法(SSA)优化的支持向量机(SVM)分类模型,主要流程包括:
数据预处理与KPCA特征降维
智能算法(SSA)优化SVM超参数
训练优化后的SVM分类器
模型性能评估与可视化分析
算法步骤与技术路线
- 数据预处理
数据导入:从Excel读取数据集(数据集.xlsx)
归一化:使用mapminmax将输入特征归一化到[0,1]区间
矩阵转置:适配后续降维操作 - KPCA特征降维
核函数:多项式核(‘poly’,阶数para=2)
降维维度:保留8维主成分(dim=8)
贡献率分析:可视化降维后各特征的方差贡献率 - 数据集划分
分层抽样:按类别分层划分训练集(70%)和测试集(30%)
随机打乱:randperm防止顺序偏差
多类别支持:自动识别类别数(num_class) - SSA优化SVM参数
优化目标:最小化分类错误率(getObjValue函数)
优化参数:SVM的惩罚系数c和核参数g
参数范围:
c ∈ [0.01, 1]
g ∈ [2⁻⁵, 2⁵] ≈ [0.03125, 32]
SSA设置:
种群大小:8
最大迭代次数:30 - SVM建模与预测
核函数:RBF核(-t 2)
训练:libsvmtrain使用优化后的(c,g)
预测:对训练集/测试集进行分类预测 - 性能评估与可视化
准确率计算:训练集/测试集分类正确率
优化曲线:SSA迭代过程中的适应度变化
预测对比图:真实值 vs 预测值对比
混淆矩阵:分类细节可视化(需MATLAB 2018+)
创新点
降维与优化结合:KPCA降低特征维度 + SSA优化SVM参数
高效参数搜索:麻雀算法替代传统网格搜索
全流程可视化:贡献率、优化曲线、混淆矩阵一体化分析
程序设计
- 完整程序和数据私信博主回复Matlab基于KPCA-ISSA-SVM和ISSA-SVM和SSA-SVM和SVM多模型分类预测对比。
%% 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');%% 参数设置
P_train=res(:,1:end-1)';%% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);%% 矩阵转置
p_train = p_train';%% 参数设置
para = 2; % 核函数参数
dim = 8; % 降维后维度%% 重新安排数据
res = [zes';res(:,end)']';
%% 分析数据
num_class = length(unique(res(:, end))); % 类别数(Excel最后一列放类别)
num_res = size(res, 1); % 样本数(每一行,是一个样本)
num_size = 0.7; % 训练集占数据集的比例
res = res(randperm(num_res), :); % 打乱数据集(不打乱数据时,注释该行)
flag_conusion = 1; % 标志位为1,打开混淆矩阵(要求2018版本及以上)
outdim = 1; % 最后一列为输出
f_ = size(res, 2) - outdim; % 输入特征维度
%% 设置变量存储数据
P_train = []; P_test = [];
T_train = []; T_test = [];%% 划分数据集
for i = 1 : num_classmid_res = res((res(:, end) == i), :); % 循环取出不同类别的样本mid_size = size(mid_res, 1); % 得到不同类别样本个数mid_tiran = round(num_size * mid_size); % 得到该类别的训练样本个数P_train = [P_train; mid_res(1: mid_tiran, 1: end - 1)]; % 训练集输入T_train = [T_train; mid_res(1: mid_tiran, end)]; % 训练集输出P_test = [P_test; mid_res(mid_tiran + 1: end, 1: end - 1)]; % 测试集输入T_test = [T_test; mid_res(mid_tiran + 1: end, end)]; % 测试集输出
end%% 得到训练集和测试样本个数
M = size(P_train, 1);
N = size(P_test , 1);%% 数据预处理
% 数据预处理,将训练集和测试集归一化到[0,1]区间
%% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train',0,1);
p_test = mapminmax('apply',P_test',ps_input);
t_train = T_train;
t_test = T_test;
参考资料
[1] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/129036772?spm=1001.2014.3001.5502
[2] https://blog.csdn.net/kjm13182345320/article/details/128690229