本算法基于蜣螂螂的算法进行改进,以解决随机森林分类算法的一些问题。附代码供演示。

商界观察
2023-05-11

为了提高随机森林(RF)分类算法的分类预测准确率,我们可以利用蜣螂算法(Googling algorithm)进行优化。下面是优化过程和代码示例。

 

1. 数据集

数据集来自于UCI数据库中的肿瘤数据。数据信息如下:

- 数据集大小为569x32,第2列为标签数据,包含两类标签,第3列至第12列为特征数据。
- 随机森林模型的数据输入维度为30,输出维度为1,即第2列。

 

2. 随机森林模型

随机森林模型使用多棵树(的树木)来进行分类。其中树木的数量和最小叶子节点数可以通过蜣螂算法进行优化。具体参数设置如下:

- 种群数量:pop=20,最大迭代次数:Max_iteration=30,最小叶子节点数:dim=2,下边界:lb=1,上边界:ub=50,适应度函数:fobj=0.1(0表示不优化,1表示优化)

 

3. 优化蜣螂算法

要优化随机森林模型中的树木数量和最小叶子节点数,我们可以使用蜣螂算法(Googling algorithm)。蜣螂算法的目标是找到一个最优解,即找到使模型的预测准确率最大化的解。具体步骤如下:

- 随机生成一个种子,初始种群大小为pop=100,最小叶子节点数为dim=2。
- 使用随机数生成器控制每个节点的生成数量。
- 使用随机数生成器控制每个叶子节点的生成数量。
- 不断迭代直到达到最大迭代次数Max_iteration,记录每个节点和叶子节点的适应度。
- 计算每个节点和叶子节点的适应度,选择适应度最大的节点和叶子节点作为新的随机森林模型的构建。

下面是优化后的随机森林模型的代码示例:

```
% 随机森林模型代码
pop=20; % 种群数量
Max_iteration=30; % 最大迭代次数
dim=2; % 树木数量和最小叶子节点数
lb=1; % 下边界
ub=50; % 上边界
fobj=0.1; % 适应度函数

% 优化过程
for i=1:Max_iteration
   % 随机生成节点
   for j=1:dim
       % 随机生成节点
       for k=1:pop
           % 随机生成节点
           % 随机数
           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
   
   % 计算每个节点和叶子节点的适应度
   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;
   
   % 随机选择节点
   for j=1:pop
       % 随机选择节点
       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
   
   % 计算每个节点和叶子节点的适应度
   P_train(1,2)=fobj;
   P_test(1,2)=fobj;
   P_train(2,2)=fobj;
   P_test(2,2)=fobj;
   
   % 计算每个节点和叶子节点的适应度
   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;
   
   % 计算每个节点和叶子节点的适应度
   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;
   
   % 计算树木的数量和最小叶子节点数
   % 计算树木数量
   num_树木(1,1)=pop*pop;
   num_树木(2,1)=pop*pop;
   
   % 计算最小叶子节点数
   min_叶子节点(1,1)=min(dim*pop,dim*pop);
   min_叶子节点(2,1)=min(dim*pop,dim*pop);
   
   % 更新随机森林模型
   [~,~,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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