python新陈代谢GM代码,请以便于修改的方式呈现。

时间: 2024-02-22 07:57:14 浏览: 158
以下是一个简单的 Python 实现的新陈代谢 GM 模型代码示例: ```python import numpy as np def cmgm(data, max_iteration=500, pop_size=50, beta=0.98, alpha=0.3, gamma=0.1, delta=0.1): ''' 新陈代谢 GM 模型 :param data: 输入数据,每一行为一个样本 :param max_iteration: 最大迭代次数 :param pop_size: 种群大小 :param beta: 代谢速率系数 :param alpha: 新陈代谢速率系数 :param gamma: 产生新个体速率系数 :param delta: 消亡速率系数 :return: 返回模型训练的结果 ''' def calc_fit(pop): ''' 计算适应度函数 :param pop: 种群 :return: 返回种群的适应度函数值 ''' u = np.mean(pop, axis=0) # 计算均值 diff = pop - u # 计算离差矩阵 cov = np.dot(diff.T, diff) / (pop.shape[0] - 1) # 计算协方差矩阵 try: np.linalg.cholesky(cov) except: return 1e100 else: cov_inv = np.linalg.inv(cov) # 计算协方差矩阵的逆矩阵 fit = np.sum(np.dot(diff, cov_inv) * diff, axis=1) # 计算适应度函数值 return fit # 初始化种群 n, m = data.shape pop = np.random.rand(pop_size, m) pop_fit = calc_fit(pop) # 迭代更新种群 for t in range(max_iteration): # 计算代谢速率 metab_rate = beta * np.exp(-alpha * t / max_iteration) # 计算新陈代谢速率 metap_rate = 1 - metab_rate # 计算产生新个体的速率 birth_rate = gamma * np.exp(-delta * t / max_iteration) # 计算消亡速率 death_rate = 1 - birth_rate # 产生新个体 new_pop = np.zeros((pop_size, m)) for i in range(pop_size): if np.random.rand() < birth_rate: j, k = np.random.choice(pop_size, 2, replace=False) new_pop[i] = pop[j] * metab_rate + pop[k] * metap_rate else: new_pop[i] = pop[i] # 更新种群 new_pop_fit = calc_fit(new_pop) for i in range(pop_size): if np.random.rand() < death_rate: j = np.argmax(new_pop_fit) new_pop[i] = new_pop[j] new_pop_fit[i] = new_pop_fit[j] pop = new_pop pop_fit = new_pop_fit # 计算结果 u = np.mean(pop, axis=0) # 计算均值 diff = pop - u # 计算离差矩阵 cov = np.dot(diff.T, diff) / (pop.shape[0] - 1) # 计算协方差矩阵 try: np.linalg.cholesky(cov) except: return None else: eigen_values, eigen_vectors = np.linalg.eig(cov) idx = np.argsort(-eigen_values) eigen_values = eigen_values[idx] eigen_vectors = eigen_vectors[:, idx] for i in range(m): if eigen_values[i] < 0: eigen_values[i] = 0 return u, eigen_values, eigen_vectors ``` 此代码使用 NumPy 实现了新陈代谢 GM 模型,并包含了参数调节和结果计算等部分。您可以根据您的需求修改此代码,并使用您自己的数据进行训练。
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