2023-01-24 GA 算法

一邊動(dòng)手一邊學(xué)習(xí)遺傳算法(GA)吧??

首先打開MATLAB中的優(yōu)化器

如何打開MATLAB優(yōu)化模型
選擇優(yōu)化后即可進(jìn)入該界面

了解遺傳算法①:模仿生物進(jìn)化的自然選擇過程——

求解無約束和有約束的 非線性優(yōu)化問題

GA算法

了解遺傳算法②:群體智能算法——

個(gè)體:解決問題可能的方案
許多個(gè)體組成群體顺献,通過一定更新策略蘑拯,群體會(huì)逐漸向目標(biāo)進(jìn)化奋早,從而演化為 最優(yōu)解

了解遺傳算法②:全局最優(yōu)解——

群體中個(gè)體的進(jìn)化方向不僅是向已知的優(yōu)解方法,還有一部分會(huì)存在隨機(jī)更新构挤,保持全局搜索的能力。

選擇惕鼓、交叉筋现、變異

GA算法在數(shù)學(xué)建模中的使用

??標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化算法:數(shù)學(xué)上嚴(yán)格定義的推導(dǎo),求解速度快箱歧,更適合于不復(fù)雜的問題矾飞,陷入局部最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)較大。
??全局優(yōu)化求解器:求解不光滑的呀邢、高度非線性的洒沦、更復(fù)雜、傳統(tǒng)優(yōu)化求解器不使用价淌,計(jì)算效率低申眼,更易找到全局最優(yōu)解(目標(biāo)函數(shù)不連續(xù)瞒津、不可微分、隨機(jī)或高度非線性)

使用思路:利用GA計(jì)算結(jié)果作為初始值括尸,再用一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)優(yōu)化算法 ??????

下面來看參數(shù)的設(shè)置:

種群設(shè)置
創(chuàng)建函數(shù)
選擇函數(shù)
交叉
交叉函數(shù)
變異函數(shù)
混合選項(xiàng)

混合:利用GA計(jì)算結(jié)果作為初始值巷蚪,再用一種標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化算法,注意存在整數(shù)時(shí)不能用

視頻講解:https://www.bilibili.com/video/BV1LS4y1e7xW/

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

視頻講解:https://www.bilibili.com/video/BV1M5411S746/

是一種按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
屬于非線性算法濒翻,由輸入層屁柏、輸出層和隱含層構(gòu)成

GA優(yōu)化權(quán)重和偏置(初始參數(shù))
數(shù)量關(guān)系

優(yōu)化方向:

  • 初始值的優(yōu)化(權(quán)重和偏置)
  • 超參數(shù)的優(yōu)化(迭代次數(shù)、目標(biāo)值肴焊、學(xué)習(xí)速率)
  • 模型算法層面的優(yōu)化(神經(jīng)進(jìn)化前联、隱藏層數(shù)量)
函數(shù)調(diào)用選擇
一般增加隱含層可降低誤差,但會(huì)使訓(xùn)練復(fù)雜化

在滿足精度前提下娶眷,盡可能減少隱含層數(shù)

(1)淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)集

數(shù)據(jù)集查看
調(diào)用方法
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合app

GA優(yōu)化GA優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

????預(yù)測優(yōu)化

1. 初始權(quán)重和偏置的優(yōu)化——初級(jí)

2. 超參數(shù)的優(yōu)化——進(jìn)化

3. 模型結(jié)構(gòu)的優(yōu)化——究極

機(jī)器學(xué)習(xí) | 基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法(附MATLAB代碼)

優(yōu)化算法 | 基于GA的Bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測20~21賽季NBA總冠軍花落誰家

遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)|三種GA-BP優(yōu)化形式

下面是具體的改進(jìn)遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)步驟:https://blog.csdn.net/weixin_46039719/article/details/126657902

(1)初始化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)似嗤,確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)則,以及遺傳算法的染色體長度届宠。

(2)初始化遺傳算法的參數(shù)(包括迭代次數(shù)烁落,種群大小,交叉概率和突變概率等)豌注,以及群體選擇遺傳算法的所需適應(yīng)度函數(shù)伤塌。

(3)使用輪盤賭方法選擇幾條染色體,以滿足適應(yīng)度函數(shù)的要求轧铁,作為新人口的父系每聪。

(4)通過改變交叉過程和遺傳算法的變化,處理男性父母產(chǎn)生新的人口生成齿风。

(5)判斷誤差是否達(dá)到精度药薯,否定的話重新執(zhí)行(3)(4)步驟,使染色體不斷跟新從而使個(gè)體不斷更新救斑;當(dāng)達(dá)到目標(biāo)后找到最優(yōu)染色體并賦值給BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)重和閾值童本。

優(yōu)化算法交流地年終盤點(diǎn)

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