基于PSO-SVM的乳腺癌數(shù)據(jù)分類識別算法matlab仿真,對比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和SVM

1.算法運行效果圖預(yù)覽

(完整程序運行后無水印)


pso優(yōu)化SVM過程:



識別率對比:




2.算法運行軟件版本

matlab2022a


3.部分核心程序

(完整版代碼包含詳細中文注釋和操作步驟視頻)

x = rand(Num,D)/50;

v = rand(Num,D)/50;

%先計算各個粒子的適應(yīng)度,并初始化Pi和Pg

for i=1:Num

???[p(i)]? = fitness(x(i,:),P,T);

???y(i,:)= x(i,:);

end

%全局最優(yōu)

pg = x(1,:);????????????


for i=2:Num

???[pa(i)]? = fitness(x(i,:),P,T);

???[pb(i)]? = fitness(pg,P,T);


???if pa(i) < pb(i)

??????pg=x(i,:);

???end

end


for t=1:Iters

??? t

???for i=1:Num

???????v(i,:) = v(i,:)+c1*rand*(y(i,:)-x(i,:))+c2*rand*(pg-x(i,:));

???????x(i,:) = x(i,:)+v(i,:);


???????if x(i,1)<0

??????????x(i,1)=0.01;

???????end

???????if x(i,2)<0

??????????x(i,2)=0.001;

???????end

???????[pa(i)] = fitness(x(i,:),P,T);

???????if pa(i)

??????????p(i)? = pa(i);

??????????y(i,:)= x(i,:);

???????end

???????[pb(i)] = fitness(pg,P,T);

???????if p(i)

??????????pg=y(i,:);

???????end

???end

???Pbest(t)? = mean(pb);

??? t

end


figure;

plot(Pbest,'b');

legend('加權(quán)收斂目標(biāo)');

grid on


%保存最優(yōu)參數(shù)

for i=1:Num

[pa(i)] = fitness(x(i,:),P,T);

end

[V,I] = min(pa);


C????= x(I,1)/5;

gamma = x(I,2)/20;

05_0071m


save para.mat C gamma



4.算法理論概述

???????粒子群優(yōu)化(Particle Swarm Optimization, PSO)是一種基于群體智能的優(yōu)化算法吸申,它模仿了鳥群覓食的行為余境。支持向量機(Support Vector Machine, SVM)是一種用于分類和回歸分析的監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。將PSO與SVM結(jié)合漱贱,可以優(yōu)化SVM中的參數(shù)選擇問題榄审,從而提高分類精度和泛化能力驳概。


4.1 PSO粒子群優(yōu)化

???????粒子群優(yōu)化算法是由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。該算法模擬了鳥類覓食的行為旅薄,通過個體之間的協(xié)作完成搜索任務(wù)辅髓。每個“粒子”代表一個潛在解,每個粒子在搜索空間中具有位置和速度兩個屬性少梁。



其中洛口,w 是慣性權(quán)重,c1和c2是加速常數(shù)凯沪,r1和r2是[0,1]區(qū)間內(nèi)的隨機數(shù)第焰。pbest,i是粒子i的最佳歷史位置,而gbest是整個群體中的最佳位置妨马。


4.2 svm

??????SVM的目標(biāo)是在不同類別之間找到一個最優(yōu)的超平面挺举,使得兩類樣本被盡可能遠地分開。對于線性可分問題烘跺,SVM試圖找到一個線性決策邊界湘纵,即:



4.3 PSO-SVM

??????在PSO-SVM中,PSO用于優(yōu)化SVM的參數(shù)滤淳,如C(懲罰系數(shù))梧喷、γ(核函數(shù)中的參數(shù))。具體步驟如下:


初始化PSO種群脖咐;

每個粒子代表一組SVM參數(shù)铺敌;

使用交叉驗證的方法評估每組參數(shù)下的SVM分類性能;

根據(jù)分類性能更新粒子的位置和速度屁擅;

迭代直至滿足終止條件偿凭。

??????PSO-SVM不僅能夠有效解決SVM中參數(shù)選擇的問題,還能夠獲得比傳統(tǒng)SVM和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更高的分類精度和更好的泛化能力煤蹭。因此笔喉,在處理如乳腺癌這樣的復(fù)雜分類問題時,PSO-SVM提供了一種有效的解決方案硝皂。

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