python写遗传算法选取最优特征子集训练rbf核分类SVM,并输出横坐标为遗传代数,纵坐标为适合度值的图像。以及一张横坐标为遗传代数,纵坐标为剩余被选特征的图像

时间: 2024-02-16 15:04:35 浏览: 64
好的,这是一个比较复杂的问题,需要分步进行回答。 首先,遗传算法的主要思想是通过模拟自然界的进化过程,搜索最优解。在特征选择问题中,我们可以将一个个特征看作基因,通过遗传算法的交叉、变异等操作,不断迭代,得到最优的特征子集。下面是一个简单的遗传算法实现: ```python import random import numpy as np from sklearn.svm import SVC # 定义适应度函数:使用SVM分类器,返回1-accuracy作为适应度 def fitness(features, X, y): clf = SVC(kernel='rbf') clf.fit(X[:, features], y) return 1 - clf.score(X[:, features], y) # 定义交叉操作:随机选择两个染色体,随机交叉点,生成新的染色体 def crossover(population): offspring = [] for i in range(len(population)): a, b = random.sample(population, 2) pos = random.randint(0, len(a)) new_a = a[:pos] + b[pos:] new_b = b[:pos] + a[pos:] offspring.append(new_a) offspring.append(new_b) return offspring # 定义变异操作:随机选择一个染色体,随机选择一个基因,将其翻转 def mutation(population): for i in range(len(population)): if random.random() < mutation_rate: idx = random.randint(0, len(population[i])-1) population[i][idx] = 1 - population[i][idx] # 初始化种群 population_size = 100 gene_size = 100 mutation_rate = 0.05 X = np.random.rand(100, gene_size) y = np.random.randint(0, 2, 100) population = [np.random.randint(0, 2, gene_size) for i in range(population_size)] # 开始迭代 max_generation = 50 fitness_list = [] for i in range(max_generation): # 计算适应度 fitness_values = [fitness(population[i], X, y) for i in range(population_size)] fitness_list.append(max(fitness_values)) # 选择精英 elite_idx = np.argmin(fitness_values) elite = population[elite_idx] # 交叉 offspring = crossover(population) # 变异 mutation(offspring) # 新一代种群 population = offspring population[0] = elite # 输出适应度曲线 import matplotlib.pyplot as plt plt.plot(fitness_list) plt.xlabel('Generation') plt.ylabel('Fitness') plt.show() # 输出特征选择结果 selected_idx = np.where(elite == 1)[0] plt.plot(np.arange(max_generation), [sum(x) for x in population]) plt.xlabel('Generation') plt.ylabel('Number of Selected Features') plt.show() ``` 接下来,我们需要使用选出的最优特征子集训练SVM分类器,并且绘制出其在测试集上的决策边界。代码如下: ```python from sklearn.datasets import make_classification from sklearn.model_selection import train_test_split from mlxtend.plotting import plot_decision_regions # 生成样本数据 X, y = make_classification(n_samples=100, n_features=gene_size, n_informative=10, n_redundant=0, random_state=42) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X[:, selected_idx], y, test_size=0.2, random_state=42) # 训练分类器 clf = SVC(kernel='rbf') clf.fit(X_train, y_train) # 绘制决策边界 plot_decision_regions(X_test, y_test, clf=clf, legend=2) plt.xlabel('Feature 1') plt.ylabel('Feature 2') plt.show() ``` 最后,我们绘制出遗传算法的适应度曲线和特征选择结果随代数的变化曲线。代码如下: ```python # 绘制适应度曲线 plt.plot(fitness_list) plt.xlabel('Generation') plt.ylabel('Fitness') plt.show() # 绘制特征选择结果随代数的变化曲线 num_features = [sum(x) for x in population] plt.plot(np.arange(max_generation), num_features) plt.xlabel('Generation') plt.ylabel('Number of Selected Features') plt.show() ``` 这样,我们就完成了使用遗传算法进行特征选择,并训练SVM分类器的整个过程,并绘制出了相应的图像。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于多分类非线性SVM(+交叉验证法)的MNIST手写数据集训练(无框架)算法

《基于多分类非线性SVM(+交叉验证法)的MNIST手写数据集训练算法》 在机器学习领域,支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是一种广泛使用的监督学习模型,尤其适用于分类问题。本文将详细介绍如何运用多分类...
recommend-type

Python实现求一个集合所有子集的示例

在Python编程中,求一个集合的所有子集是一个常见的问题,特别是在算法和数据结构的学习中。本文将详细介绍两种不同的方法来实现这一功能:一种是通过递归实现,另一种是利用二进制法。 ### 1. 递归实现 #### 方法...
recommend-type

python 随机森林算法及其优化详解

`data_split`函数用于根据特征值将数据集划分为两部分,`calc_gini`计算基尼指数,`get_split`函数找到最佳分割特征和值,`to_terminal`决定叶节点的输出类别,而`split`函数则是树的递归分裂过程。 **代码细节** ...
recommend-type

python使用Apriori算法进行关联性解析

3. 生成并检查长度为2的项集,删除不满足最小支持度的项集,重复此过程直到没有新的项集可生成。 4. 通过组合剩余的频繁项集生成更长的候选集,继续扫描数据,直到找不到满足条件的项集。 5. 最后,从频繁项集中生成...
recommend-type

决策树剪枝算法的python实现方法详解

决策树剪枝算法是机器学习中用于优化决策树模型的一种技术,目的是防止过拟合,提高模型泛化能力。在Python中实现决策树剪枝,通常会涉及到几个关键概念和算法,包括ID3、C4.5、CART等。 ID3算法是决策树构建的基础...
recommend-type

正整数数组验证库:确保值符合正整数规则

资源摘要信息:"validate.io-positive-integer-array是一个JavaScript库,用于验证一个值是否为正整数数组。该库可以通过npm包管理器进行安装,并且提供了在浏览器中使用的方案。" 该知识点主要涉及到以下几个方面: 1. JavaScript库的使用:validate.io-positive-integer-array是一个专门用于验证数据的JavaScript库,这是JavaScript编程中常见的应用场景。在JavaScript中,库是一个封装好的功能集合,可以很方便地在项目中使用。通过使用这些库,开发者可以节省大量的时间,不必从头开始编写相同的代码。 2. npm包管理器:npm是Node.js的包管理器,用于安装和管理项目依赖。validate.io-positive-integer-array可以通过npm命令"npm install validate.io-positive-integer-array"进行安装,非常方便快捷。这是现代JavaScript开发的重要工具,可以帮助开发者管理和维护项目中的依赖。 3. 浏览器端的使用:validate.io-positive-integer-array提供了在浏览器端使用的方案,这意味着开发者可以在前端项目中直接使用这个库。这使得在浏览器端进行数据验证变得更加方便。 4. 验证正整数数组:validate.io-positive-integer-array的主要功能是验证一个值是否为正整数数组。这是一个在数据处理中常见的需求,特别是在表单验证和数据清洗过程中。通过这个库,开发者可以轻松地进行这类验证,提高数据处理的效率和准确性。 5. 使用方法:validate.io-positive-integer-array提供了简单的使用方法。开发者只需要引入库,然后调用isValid函数并传入需要验证的值即可。返回的结果是一个布尔值,表示输入的值是否为正整数数组。这种简单的API设计使得库的使用变得非常容易上手。 6. 特殊情况处理:validate.io-positive-integer-array还考虑了特殊情况的处理,例如空数组。对于空数组,库会返回false,这帮助开发者避免在数据处理过程中出现错误。 总结来说,validate.io-positive-integer-array是一个功能实用、使用方便的JavaScript库,可以大大简化在JavaScript项目中进行正整数数组验证的工作。通过学习和使用这个库,开发者可以更加高效和准确地处理数据验证问题。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【损失函数与随机梯度下降】:探索学习率对损失函数的影响,实现高效模型训练

![【损失函数与随机梯度下降】:探索学习率对损失函数的影响,实现高效模型训练](https://img-blog.csdnimg.cn/20210619170251934.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQzNjc4MDA1,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. 损失函数与随机梯度下降基础 在机器学习中,损失函数和随机梯度下降(SGD)是核心概念,它们共同决定着模型的训练过程和效果。本
recommend-type

在ADS软件中,如何选择并优化低噪声放大器的直流工作点以实现最佳性能?

在使用ADS软件进行低噪声放大器设计时,选择和优化直流工作点是至关重要的步骤,它直接关系到放大器的稳定性和性能指标。为了帮助你更有效地进行这一过程,推荐参考《ADS软件设计低噪声放大器:直流工作点选择与仿真技巧》,这将为你提供实用的设计技巧和优化方法。 参考资源链接:[ADS软件设计低噪声放大器:直流工作点选择与仿真技巧](https://wenku.csdn.net/doc/9867xzg0gw?spm=1055.2569.3001.10343) 直流工作点的选择应基于晶体管的直流特性,如I-V曲线,确保工作点处于晶体管的最佳线性区域内。在ADS中,你首先需要建立一个包含晶体管和偏置网络
recommend-type

系统移植工具集:镜像、工具链及其他必备软件包

资源摘要信息:"系统移植文件包通常包含了操作系统的核心映像、编译和开发所需的工具链以及其他辅助工具,这些组件共同作用,使得开发者能够在新的硬件平台上部署和运行操作系统。" 系统移植文件包是软件开发和嵌入式系统设计中的一个重要概念。在进行系统移植时,开发者需要将操作系统从一个硬件平台转移到另一个硬件平台。这个过程不仅需要操作系统的系统镜像,还需要一系列工具来辅助整个移植过程。下面将详细说明标题和描述中提到的知识点。 **系统镜像** 系统镜像是操作系统的核心部分,它包含了操作系统启动、运行所需的所有必要文件和配置。在系统移植的语境中,系统镜像通常是指操作系统安装在特定硬件平台上的完整副本。例如,Linux系统镜像通常包含了内核(kernel)、系统库、应用程序、配置文件等。当进行系统移植时,开发者需要获取到适合目标硬件平台的系统镜像。 **工具链** 工具链是系统移植中的关键部分,它包括了一系列用于编译、链接和构建代码的工具。通常,工具链包括编译器(如GCC)、链接器、库文件和调试器等。在移植过程中,开发者使用工具链将源代码编译成适合新硬件平台的机器代码。例如,如果原平台使用ARM架构,而目标平台使用x86架构,则需要重新编译源代码,生成可以在x86平台上运行的二进制文件。 **其他工具** 除了系统镜像和工具链,系统移植文件包还可能包括其他辅助工具。这些工具可能包括: - 启动加载程序(Bootloader):负责初始化硬件设备,加载操作系统。 - 驱动程序:使得操作系统能够识别和管理硬件资源,如硬盘、显卡、网络适配器等。 - 配置工具:用于配置操作系统在新硬件上的运行参数。 - 系统测试工具:用于检测和验证移植后的操作系统是否能够正常运行。 **文件包** 文件包通常是指所有这些组件打包在一起的集合。这些文件可能以压缩包的形式存在,方便下载、存储和传输。文件包的名称列表中可能包含如下内容: - 操作系统特定版本的镜像文件。 - 工具链相关的可执行程序、库文件和配置文件。 - 启动加载程序的二进制代码。 - 驱动程序包。 - 配置和部署脚本。 - 文档说明,包括移植指南、版本说明和API文档等。 在进行系统移植时,开发者首先需要下载对应的文件包,解压后按照文档中的指导进行操作。在整个过程中,开发者需要具备一定的硬件知识和软件开发经验,以确保操作系统能够在新的硬件上正确安装和运行。 总结来说,系统移植文件包是将操作系统和相关工具打包在一起,以便于开发者能够在新硬件平台上进行系统部署。了解和掌握这些组件的使用方法和作用是进行系统移植工作的重要基础。