基于鲸鱼算法优化支持向量机实现数据分类附matlab代码

鲸鱼算法（Whale Algorithm，WA）是一种仿生启发式优化算法，它模拟了鲸鱼群体的行为来求解优化问题。支持向量机（Support Vector Machine，SVM）是一种机器学习算法，被广泛用于数据分类任务中。下面给出基于鲸鱼算法优化支持向量机实现数据分类的Matlab代码示例：

% 数据准备
load data.mat % 假设已经加载了训练数据，data为输入特征矩阵，labels为标签向量
C = 10; % 惩罚系数，可根据具体问题调整

% 计算数据维度和样本数
[num_samples, num_features] = size(data);

% 初始化鲸鱼算法参数
max_iterations = 100; % 最大迭代次数
num_whales = 10; % 鲸鱼数量
dim = num_features + 1; % 参数维度，包括截距项

X = [data, ones(num_samples, 1)]; % 加上截距项

% 初始化鲸鱼位置
positions = rand(num_whales, dim); % 随机初始化鲸鱼位置

% 开始优化过程
for iter = 1:max_iterations
    for i = 1:num_whales
        % 计算支持向量机的目标函数值
        w = positions(i, 1:num_features)'; % 提取权重
        b = positions(i, num_features+1); % 提取截距项
        y_pred = X * [w; b];
        hinge_loss = max(0, 1 - labels .* y_pred); % Hinge Loss
        svm_obj = 0.5 * w' * w + C * sum(hinge_loss); % 目标函数值
        
        % 更新鲸鱼位置
        a = 2 * iter / max_iterations - 1; % 用于控制搜索范围
        A = 2 * a * rand() - a; 
        C = 2 * rand(); 
        
        if abs(A) < 1
            p = 2 * rand(size(positions(i, :))) - 1;
            D = abs(C * positions(i, :) - positions(i, :));
            updated_positions(i, :) = positions(i, :) + A * D .* p;
        else
            chosen_whale = positions(randi([1,num_whales]), :);
            D = abs(C * chosen_whale - positions(i, :));
            updated_positions(i, :) = chosen_whale + A * D;
        end
        
        % 边界约束，防止参数超出取值范围
        updated_positions(i, :) = max(min(updated_positions(i, :), 1), -1);
        
        % 更新最优解（最小目标函数值）
        if svm_obj < best_obj
            best_obj = svm_obj;
            best_positions = updated_positions(i, :);
        end
    end
    
    % 更新鲸鱼位置
    positions = updated_positions;
end

% 得到最优的权重和截距项
best_w = best_positions(1:num_features)';
best_b = best_positions(num_features+1);

% 使用最优权重和截距项进行分类预测
y_pred = X * [best_w; best_b];
y_pred(y_pred > 0) = 1;
y_pred(y_pred <= 0) = -1;

% 计算分类精度
accuracy = sum(y_pred == labels) / num_samples;
disp(['分类精度：', num2str(accuracy)]);

以上是基于鲸鱼算法优化支持向量机实现数据分类的Matlab代码示例。该代码通过迭代更新鲸鱼位置来优化支持向量机的目标函数值，得到最优的权重和截距项，并使用其对数据进行分类预测。