贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

今天,本文基于MATLAB,首先构建基于RBF核函数与多项式核函数的混合核极限学习机模型;其次,针对RBF的一个核参数g与多项式的两个核参数poly1与poly2,RBF核矩阵的权重w(POLY就是1-w),以及正则化系数共5个超参数,采用 贝叶斯框架进行优化。最后与单核的核极限学习机、混合核极限学习机进行对比,采用贝叶斯优化的混合核极限学习机回归具有最高的精度。

如下为不同函数的核矩阵。混合核就是用wkernal_matrix1+(1-w)kernal_matrix2 作为一个整体的核矩阵。因此w也是超参数之一。

function omega = kernel_matrix(Xtrain,kernel_type, kernel_pars,Xt)

nb_data = size(Xtrain,1);%nxm  样本数n,特征数为m
if strcmp(kernel_type,'RBF_kernel'),
    if nargin<4, xxh="sum(Xtrain.^2,2)*ones(1,nb_data);%nxn" omega="XXh+XXh'-2*(Xtrain*Xtrain');" else xxh1="sum(Xtrain.^2,2)*ones(1,size(Xt,1));" xxh2="sum(Xt.^2,2)*ones(1,nb_data);" - 2*xtrain*xt'; end elseif strcmp(kernel_type,'poly_kernel') if nargin<4, error('核类型错误') < code></4,>

2.结果

2.1 单核的核极限学习机

贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

2.2混合核极限学习机

贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

2.3 贝叶斯优化混合核极限学习机

%% &#x9009;&#x62E9;&#x8981;&#x4F7F;&#x7528;&#x8D1D;&#x53F6;&#x65AF;&#x4F18;&#x5316;&#x5BF9;&#x54EA;&#x4E9B;&#x53D8;&#x91CF;&#x8FDB;&#x884C;&#x4F18;&#x5316;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6307;&#x5B9A;&#x641C;&#x7D22;&#x8303;&#x56F4;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6307;&#x5B9A;&#x53D8;&#x91CF;&#x662F;&#x5426;&#x4E3A;&#x6574;&#x6570;&#x4EE5;&#x53CA;&#x662F;&#x5426;&#x641C;&#x7D22;&#x5BF9;&#x6570;&#x7A7A;&#x95F4;&#x4E2D;&#x7684;&#x533A;&#x95F4;&#x3002;&#x4F18;&#x5316;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x53D8;&#x91CF;&#xFF1A;
% rbf&#x6838;&#x7684;&#x6838;&#x53C2;&#x6570;rbf &#x8303;&#x56F4;&#x662F;1e-3 1e3
% poly&#x6838;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6838;&#x53C2;&#x6570;poly1 &#x8303;&#x56F4;&#x662F;1e-3 1e3
% rbf&#x6838;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x4E2A;&#x6838;&#x53C2;&#x6570;poly2 &#x8303;&#x56F4;&#x662F;1 10 &#xFF0C;&#x5E42;&#x662F;&#x6574;&#x6570;
% &#x6B63;&#x5219;&#x5316;&#x7CFB;&#x6570;lambda 1e-3 1e3
% &#x7EC4;&#x5408;&#x6838;&#x4E2D;rbf&#x7684;&#x6743;&#x91CD;w 0-1 &#xFF0C;poly&#x662F;1-w
optimVars = [
    optimizableVariable('rbf',[1e-3 1e3])
    optimizableVariable('poly1',[1e-3 1e3])
    optimizableVariable('poly2',[1 10],'Type','integer')
    optimizableVariable('lambda',[1e-3 1e3])
    optimizableVariable('w',[0 1])];
% &#x4F7F;&#x7528;&#x8BAD;&#x7EC3;&#x6570;&#x636E;&#x548C;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x6570;&#x636E;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x8F93;&#x5165;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x8D1D;&#x53F6;&#x65AF;&#x4F18;&#x5316;&#x5668;&#x521B;&#x5EFA;&#x76EE;&#x6807;&#x51FD;&#x6570;&#x3002;&#x76EE;&#x6807;&#x51FD;&#x6570;&#x8BAD;&#x7EC3;&#x4E00;&#x4E2A;HKELM&#x5E76;&#x8FD4;&#x56DE;&#x5BF9;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x96C6;&#x7684;&#x5747;&#x65B9;&#x8BEF;&#x5DEE;
ObjFcn = makeObjFcn(P_train,T_train,P_test,T_test);
BayesObject = bayesopt(ObjFcn,optimVars,...

    'MaxObj',10,...

    'MaxTime',0.5*60*60,...

    'IsObjectiveDeterministic',false,...

    'UseParallel',false);
% &#x52A0;&#x8F7D;&#x5728;&#x4F18;&#x5316;&#x4E2D;&#x627E;&#x5230;&#x7684;&#x6700;&#x4F73;&#x7F51;&#x7EDC;&#x53CA;&#x5176;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x51C6;&#x786E;&#x5EA6;&#x3002;
bestIdx = BayesObject.IndexOfMinimumTrace(end);
fileName = BayesObject.UserDataTrace{bestIdx};

贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

根据上述优化得到的最佳可行点(即最佳超参数)进行混合核极限学习机回归的建模,得到的结果如下

贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

3:还有更多哦

1.贝叶斯优化混合核极限学习机用于回归预测
2.粒子群PSO优化混合核极限学习机用于回归预测
3.鲸鱼WOA优化混合核极限学习机用于回归预测
4.遗传GA优化混合核极限学习机用于回归预测
5.麻雀SSA优化混合核极限学习机用于回归预测
6.贝叶斯优化混合核极限学习机用于分类

代码链接:点这里

Original: https://blog.csdn.net/qq_41043389/article/details/118073368
Author: 机器鱼
Title: 贝叶斯优化混合核极限学习机回归预测

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