你能写出改进粒子群算法优化后的SVR代码吗

时间: 2023-03-29 07:04:08 浏览: 74
我可以提供改进粒子群算法优化后的SVR代码,以下是代码示例: ``` // 导入必要的库 #include <iostream> #include <cmath> #include <vector> #include <random> using namespace std; // 定义粒子结构体 struct Particle { vector<double> position; vector<double> velocity; double fitness; vector<double> pBest; double pBestFitness; }; // 定义SVR模型 class SVR { public: SVR(double c, double gamma) : C(c), gamma(gamma) {} double predict(vector<double>& x) { double sum = .; for (int i = ; i < x.size(); i++) { sum += pow(x[i] - center[i], 2) / (2 * pow(sigma[i], 2)); } return alpha * exp(-sum) + b; } void train(vector<vector<double>>& X, vector<double>& y) { // 初始化参数 int n = X.size(); int d = X[].size(); center = vector<double>(d, .); sigma = vector<double>(d, .); alpha = vector<double>(n, .); b = .; // 计算中心和方差 for (int i = ; i < d; i++) { double sum = .; for (int j = ; j < n; j++) { sum += X[j][i]; } center[i] = sum / n; sum = .; for (int j = ; j < n; j++) { sum += pow(X[j][i] - center[i], 2); } sigma[i] = sqrt(sum / n); } // 计算核函数矩阵 vector<vector<double>> K(n, vector<double>(n, .)); for (int i = ; i < n; i++) { for (int j = ; j < n; j++) { double sum = .; for (int k = ; k < d; k++) { sum += pow(X[i][k] - X[j][k], 2) / pow(sigma[k], 2); } K[i][j] = exp(-gamma * sum); } } // 求解alpha和b vector<vector<double>> H(n + 1, vector<double>(n + 1, .)); for (int i = ; i < n; i++) { for (int j = ; j < n; j++) { H[i][j] = K[i][j]; } H[i][n] = 1.; H[n][i] = 1.; } H[n][n] = .; vector<double> f(n + 1, .); for (int i = ; i < n; i++) { f[i] = y[i]; } alpha = solve(H, f); b = alpha[n]; alpha.pop_back(); } private: double C; double gamma; vector<double> center; vector<double> sigma; vector<double> alpha; double b; vector<double> solve(vector<vector<double>>& A, vector<double>& b) { int n = A.size(); vector<vector<double>> L(n, vector<double>(n, .)); vector<double> y(n, .); vector<double> x(n, .); // Cholesky分解 for (int i = ; i < n; i++) { double sum = .; for (int k = ; k < i; k++) { sum += pow(L[i][k], 2); } L[i][i] = sqrt(A[i][i] - sum); for (int j = i + 1; j < n; j++) { sum = .; for (int k = ; k < i; k++) { sum += L[i][k] * L[j][k]; } L[j][i] = (A[j][i] - sum) / L[i][i]; } } // 前向代入 for (int i = ; i < n; i++) { double sum = .; for (int j = ; j < i; j++) { sum += L[i][j] * y[j]; } y[i] = (b[i] - sum) / L[i][i]; } // 后向代入 for (int i = n - 1; i >= ; i--) { double sum = .; for (int j = i + 1; j < n; j++) { sum += L[j][i] * x[j]; } x[i] = (y[i] - sum) / L[i][i]; } return x; } }; // 定义改进粒子群算法 class ImprovedPSO { public: ImprovedPSO(int n, int m, int maxIter, double w, double c1, double c2, double vMax, double tol) : n(n), m(m), maxIter(maxIter), w(w), c1(c1), c2(c2), vMax(vMax), tol(tol) {} void optimize(SVR& svr, vector<vector<double>>& X, vector<double>& y) { // 初始化粒子群 vector<Particle> particles(n); for (int i = ; i < n; i++) { particles[i].position = vector<double>(m, .); particles[i].velocity = vector<double>(m, .); particles[i].fitness = 1e10; particles[i].pBest = particles[i].position; particles[i].pBestFitness = particles[i].fitness; for (int j = ; j < m; j++) { particles[i].position[j] = rand() / double(RAND_MAX); particles[i].velocity[j] = rand() / double(RAND_MAX); } } // 迭代优化 for (int iter = ; iter < maxIter; iter++) { for (int i = ; i < n; i++) { // 更新速度和位置 for (int j = ; j < m; j++) { particles[i].velocity[j] = w * particles[i].velocity[j] + c1 * rand() / double(RAND_MAX) * (particles[i].pBest[j] - particles[i].position[j]) + c2 * rand() / double(RAND_MAX) * (globalBest[j] - particles[i].position[j]); if (particles[i].velocity[j] > vMax) { particles[i].velocity[j] = vMax; } if (particles[i].velocity[j] < -vMax) { particles[i].velocity[j] = -vMax; } particles[i].position[j] += particles[i].velocity[j]; if (particles[i].position[j] > 1.) { particles[i].position[j] = 1.; } if (particles[i].position[j] < .) { particles[i].position[j] = .; } } // 计算适应度 svr.train(X, y); double fitness = .; for (int j = ; j < X.size(); j++) { double yPred = svr.predict(X[j]); fitness += pow(yPred - y[j], 2); } if (fitness < particles[i].fitness) { particles[i].fitness = fitness; particles[i].pBest = particles[i].position; particles[i].pBestFitness = fitness; } if (fitness < globalBestFitness) { globalBest = particles[i].position; globalBestFitness = fitness; } } // 判断是否收敛 if (globalBestFitness < tol) { break; } } } private: int n; int m; int maxIter; double w; double c1; double c2; double vMax; double tol; vector<double> globalBest; double globalBestFitness = 1e10; }; // 测试代码 int main() { // 生成随机数据 int n = 100; int d = 5; vector<vector<double>> X(n, vector<double>(d, .)); vector<double> y(n, .); default_random_engine generator; normal_distribution<double> distribution(., 1.); for (int i = ; i < n; i++) { for (int j = ; j < d; j++) { X[i][j] = distribution(generator); } y[i] = sin(X[i][]) + cos(X[i][1]) + X[i][2] * X[i][3] - X[i][4] * X[i][4]; } // 初始化SVR和PSO double c = 1.; double gamma = .1; SVR svr(c, gamma); int maxIter = 100; double w = .8; double c1 = 2.; double c2 = 2.; double vMax = .1; double tol = 1e-6; ImprovedPSO pso(50, d, maxIter, w, c1, c2, vMax, tol); // 进行优化 pso.optimize(svr, X, y); // 输出结果 cout << "Global best fitness: " << globalBestFitness << endl; cout << "Global best position: "; for (int i = ; i < d; i++) { cout << globalBest[i] << " "; } cout << endl; return ; } ```

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