Python实现GO鹅优化算法优化支持向量机SVM分类模型项目实战

说明:这是一个机器学习实战项目(附带数据+代码+文档+视频讲解),如需数据+代码+文档+视频讲解可以直接到文章最后关注获取。

1.项目背景

随着信息技术的迅猛发展,数据量呈爆炸式增长,如何从海量的数据中提取有价值的信息成为当前研究的热点。机器学习作为一种强大的数据分析工具,在多个领域得到了广泛应用,如医疗、金融、交通等。支持向量机(Support Vector Machine, SVM)作为机器学习领域的一种经典算法,因其在处理高维数据和小样本问题上的优势而备受青睐。然而,SVM模型的效果高度依赖于其参数的选择,例如惩罚系数C参数等。传统的参数调整方法,如网格搜索和随机搜索,虽然能够找到局部最优解,但在面对复杂和大规模数据集时效率较低且容易陷入局部最优。    

为了克服上述挑战,近年来元启发式优化算法受到了广泛关注。这些算法通过模拟自然界中的生物行为或物理现象来解决复杂的优化问题。其中,GO鹅优化算法(Goose Optimization Algorithm, GO)是一种新兴的基于群体智能的优化算法,它模仿了鹅群在寻找食物过程中的集体行为模式。该算法通过个体之间的合作与竞争机制,有效地探索和开发搜索空间,以期找到全局最优解或接近全局最优解的参数组合。相比于其他优化算法,GO算法具有较强的全局搜索能力、快速收敛的特点,并且易于实现和应用。

本项目旨在利用Python编程语言结合GO鹅优化算法支持向量机中的SVC(Support Vector Classification)分类模型进行参数优化。具体而言,我们将使用GO算法自动调优SVC模型的关键参数,包括但不限于惩罚系数C及其参数等,以提高模型在特定数据集上的分类性能。通过这种自动化参数优化方法,不仅可以显著提升模型的准确性和泛化能力,还能大大减少人工调试参数的时间成本,增强模型的实际应用价值。

本项目不仅为支持向量机模型的参数优化提供了一种新的思路和技术手段,也为进一步研究和应用元启发式优化算法奠定了基础。希望通过这一实践项目,能够推动相关技术的发展,促进机器学习技术在更多领域的实际应用。

本项目通过Python实现GO鹅优化算法优化支持向量机SVM分类模型项目实战。   

2.数据获取

本次建模数据来源于网络(本项目撰写人整理而成),数据项统计如下:

编号 

变量名称

描述

1

x1

2

x2

3

x3

4

x4

5

x5

6

x6

7

x7

8

x8

9

x9

10

x10

11

y

因变量

数据详情如下(部分展示):

3.数据预处理

3.1 用Pandas工具查看数据

使用Pandas工具的head()方法查看前五行数据:

关键代码:

3.2数据缺失查看

使用Pandas工具的info()方法查看数据信息:

从上图可以看到,总共有11个变量,数据中无缺失值,共2000条数据。

关键代码:

3.3数据描述性统计

通过Pandas工具的describe()方法来查看数据的平均值、标准差、最小值、分位数、最大值。

关键代码如下:  

4.探索性数据分析

4.1 y变量柱状图

用Matplotlib工具的plot()方法绘制柱状图:

4.2 y=1样本x1变量分布直方图

用Matplotlib工具的hist()方法绘制直方图:

4.3 相关性分析

从上图中可以看到,数值越大相关性越强,正值是正相关、负值是负相关。

5.特征工程

5.1 建立特征数据和标签数据

关键代码如下:

5.2 数据集拆分

通过train_test_split()方法按照80%训练集、20%验证集进行划分,关键代码如下:

5.3 数据归一化

关键代码如下:

6.构建GO鹅优化算法优化SVM分类模型 

主要通过Python实现GO鹅优化算法优化支持向量机SVM分类模型算法,用于目标分类。  

6.1 寻找最优参数值

最优参数值:  

6.2 最优参数构建模型

这里通过最优参数构建分类模型。

模型名称

模型参数

SVM分类模型  

C=best_C

gamma=best_gamma

tol=best_tol

7.模型评估

7.1评估指标及结果

评估指标主要包括准确率、查准率、查全率、F1分值等等。 

模型名称

指标名称

指标值

测试集

SVM分类模型 

准确率

0.8400

查准率

0.9926

查全率

0.6818

F1分值 

0.8084

从上表可以看出,F1分值为0.8084,说明GO鹅优化算法优化的SVM模型效果良好。   

关键代码如下:

7.2 分类报告

从上图可以看出,分类为0的F1分值为0.86;分类为1的F1分值为0.81。  

7.3 混淆矩阵

从上图可以看出,实际为0预测不为0的 有1个样本,实际为1预测不为1的 有63个样本,模型效果良好。  

8.结论与展望

综上所述,本文采用了通过GO鹅优化算法优化SVM分类算法的最优参数值来构建分类模型,最终证明了我们提出的模型效果良好。此模型可用于日常产品的建模工作。


http://www.niftyadmin.cn/n/5845548.html

相关文章

【开源免费】基于SpringBoot+Vue.JS乐享田园系统(JAVA毕业设计)

本文项目编号 T 184 ,文末自助获取源码 \color{red}{T184,文末自助获取源码} T184,文末自助获取源码 目录 一、系统介绍二、数据库设计三、配套教程3.1 启动教程3.2 讲解视频3.3 二次开发教程 四、功能截图五、文案资料5.1 选题背景5.2 国内…

25/2/7 <机器人基础> 牛顿-欧拉递推公式,开闭环

牛顿-欧拉递推公式是用于计算刚体动力学中,刚体的角速度和角加速度的递推关系。这个公式是牛顿第二定律和欧拉旋转定理的结合,适用于描述刚体在空间中的旋转运动。 对于一个刚体,设其在某时刻的角速度为 ω,角加速度为 α&#xf…

详解状态模式

引言 水有固态、液态、气态三种状态,在不同条件下这三种状态可以相互转化。同样在软件设计中,有些对象也有不同的状态,不同状态的行为不同,状态模式就是用来处理这种情况的。 1.概念 状态模式(State Pattern):允许一个…

QT 加图标

1.准备一张图标文件 放在源文件目录下新建一个ICON文件夹,将ICO图标文件放进去 2.添加资源 右键项目->add New 3.错误处理 如果加载不出来,一般是ICO文件大小不对,可以设置为24*24试试,如果还不行,可以依次试试其…

Netty初学四 数据载体ByteBuf

一、ByteBuf的结构: 1.结构图: 从上图可以看出,该结构是一个字节容器,里面的数据分为三部分,第一部分是已经丢弃的字节,这部分的数据是无效的,第二部分是可读字节,这部分数据是该结构…

【学术投稿】第五届计算机网络安全与软件工程(CNSSE 2025)

重要信息 官网:www.cnsse.org 时间:2025年2月21-23日 地点:中国-青岛 简介 第五届计算机网络安全与软件工程(CNSSE 2025)将于2025年2月21-23日在中国-青岛举行。CNSSE 2025专注于计算机网络安全、软件工程、信号处…

初始数据结构☞复杂度与泛式

一.时间复杂度 定义: 算法的时间复杂度是一个数学函数,算法中的基本操作的执行次数,为算法的时间复杂度。 O渐进表示方法: 原因: 计算时间复杂度时,我们其实并不一定要计算精确的执行次数,而…

从Oracle 到帆软BI:打造高效数据可视化仪表盘

从Oracle 到帆软BI:打造高效数据可视化仪表盘 在现代数据驱动的环境中,企业需要通过高效的数据可视化来洞察业务趋势和做出决策。本案例将展示如何利用帆软BI 6.1的强大功能,轻松连接到Oracle数据库,实现数据集成,并创…