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在机器学习领域中,数据分类是一个非常重要的任务。分类算法的性能直接影响到模型的准确性和可用性。在过去的几年里,极限学习机(ELM)作为一种快速、高效且准确的分类方法,受到了广泛的关注和应用。
然而,传统的ELM算法在处理大规模数据集时存在一些问题。例如,训练时间较长、内存消耗较大等。为了解决这些问题,研究人员提出了一种基于秃鹰算法优化的极限学习机(BES-ElM)。
秃鹰算法是一种基于自然界中秃鹰捕食行为的优化算法。它模拟了秃鹰在捕食过程中的搜索和追踪策略,通过不断调整个体位置来优化问题的解。将秃鹰算法应用于极限学习机中,可以有效地提高其分类性能。
BES-ElM算法的核心思想是通过优化隐藏层的权重和偏置,提高模型的泛化能力。具体而言,BES-ElM算法首先使用随机生成的权重和偏置初始化ELM模型,然后利用秃鹰算法对其进行优化。在优化过程中,秃鹰算法通过搜索最优的权重和偏置组合,使得ELM模型在训练集上的分类性能达到最佳。
与传统的ELM算法相比,BES-ElM算法具有以下优点:
更快的训练速度:秃鹰算法的优化策略可以加速ELM模型的训练过程,大大减少了训练时间。
更低的内存消耗:BES-ElM算法通过优化隐藏层的权重和偏置,减少了模型所需的内存空间,尤其是在处理大规模数据集时更为明显。
更好的泛化能力:通过秃鹰算法的优化,BES-ElM算法可以找到更优的权重和偏置组合,从而提高模型的泛化能力,减少了过拟合的风险。
为了验证BES-ElM算法的性能,我们使用了几个常见的数据集进行了实验。实验结果表明,BES-ElM算法在不同数据集上都取得了较好的分类性能,与传统的ELM算法相比,具有更高的准确性和更好的稳定性。
综上所述,基于秃鹰算法优化的极限学习机(BES-ElM)是一种有效的数据分类算法。它通过优化隐藏层的权重和偏置,提高了模型的泛化能力,并且具有更快的训练速度和更低的内存消耗。未来的研究可以进一步探索BES-ElM算法在其他机器学习任务中的应用,以及进一步优化算法的性能。
% This function initialize the first population of search agents
function Positions=initialization(SearchAgents_no,dim,ub,lb)
Boundary_no= size(ub,2); % numnber of boundaries
% If the boundaries of all variables are equal and user enter a signle
% number for both ub and lb
if Boundary_no==1
Positions=rand(SearchAgents_no,dim).*(ub-lb)+lb;
end
% If each variable has a different lb and ub
if Boundary_no>1
for i=1:dim
ub_i=ub(i);
lb_i=lb(i);
Positions(:,i)=rand(SearchAgents_no,1).*(ub_i-lb_i)+lb_i;
end
end
[1] 安春霖.基于极限学习机的基因表达数据分类算法研究[D].中国计量学院[2023-09-14].DOI:CNKI:CDMD:2.1014.378518.
[2] 吴亚榕,王欢,李键红.适用于数据分类的极限学习机优化算法[J].软件导刊, 2019, 18(6):5.DOI:CNKI:SUN:RJDK.0.2019-06-003