import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from pyswarm import pso import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.preprocessing import StandardScaler file = "zhong.xlsx" data = pd.read_excel(file) #reading file X=np.array(data.loc[:,'种植密度':'有效积温']) y=np.array(data.loc[:,'产量']) y.shape=(185,1) # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X,y, test_size=0.25, random_state=10) SC=StandardScaler() X_train=SC.fit_transform(X_train) X_test=SC.fit_transform(X_test) y_train=SC.fit_transform(y_train) y_test=SC.fit_transform(y_test) print("X_train.shape:", X_train.shape) print("X_test.shape:", X_test.shape) print("y_train.shape:", y_train.shape) print("y_test.shape:", y_test.shape) # 定义BP神经网络模型 def nn_model(X): model = Sequential() model.add(Dense(8, input_dim=X_train.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(12, activation='relu')) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model # 定义适应度函数 def fitness_func(X): model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=60, verbose=2) score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=2) return score # 定义变量的下限和上限 lb = [5, 5] ub = [30, 30] # 利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型 result = pso(fitness_func, lb, ub) # 输出最优解和函数值 print('最优解:', result[0]) print('最小函数值:', result[1]) # 绘制预测值和真实值对比图 model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=60, verbose=0) y_pred = model.predict(X_test) y_true = SC.inverse_transform(y_test) y_pred=SC.inverse_transform(y_pred) plt.figure() plt.plot(y_true,"bo-",label = '真实值') plt.plot(y_pred,"ro-", label = '预测值') plt.title('神经网络预测展示') plt.xlabel('序号') plt.ylabel('产量') plt.legend(loc='upper right') plt.show() # 绘制损失函数曲线图 model = nn_model(X) history = model.fit(X_train, y_train, epochs=60, validation_data=(X_test, y_test), verbose=2) plt.plot(history.history['loss'], label='train') plt.plot(history.history['val_loss'], label='test') plt.legend() plt.show()

时间: 2024-04-03 16:37:19 浏览: 69
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first_NN_keras_keras_神经网络_多层感知机_糖尿病数据集_糖尿病_

这是一个使用改进的粒子群算法优化BP神经网络预测模型的代码,通过读取Excel文件并将其分为训练集和测试集,利用StandardScaler进行数据标准化处理。然后定义BP神经网络模型和适应度函数,并定义变量的下限和上限。接下来使用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型,输出最优解和函数值。最后绘制预测值和真实值对比图和损失函数曲线图。
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mport numpy as np import tensorflow as tf from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Activation, Dropout, Flatten from keras.layers.convolutional import Conv2D, MaxPooling2D from keras.utils import np_utils from keras.datasets import mnist from keras import backend as K from keras.optimizers import Adam import skfuzzy as fuzz import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split # 绘制损失曲线 import matplotlib.pyplot as plt import time from sklearn.metrics import accuracy_score data = pd.read_excel(r"D:\pythonProject60\filtered_data1.xlsx") # 读取数据文件 # Split data into input and output variables X = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 导入MNIST数据集 # 数据预处理 y_train = np_utils.to_categorical(y_train, 3) y_test = np_utils.to_categorical(y_test, 3) # 创建DNFN模型 start_time=time.time() model = Sequential() model.add(Dense(64, input_shape=(11,), activation='relu')) model.add(Dense(128, activation='relu')) model.add(Dropout(0.5)) model.add(Dense(3, activation='softmax')) # 编译模型 model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer=Adam(), metrics=['accuracy']) # 训练模型 history = model.fit(X_train, y_train, validation_data=(X_test, y_test), epochs=10, batch_size=128) # 使用DNFN模型进行预测 y_pred = model.predict(X_test) y_pred= np.argmax(y_pred, axis=1) print(y_pred) # 计算模糊分类 fuzzy_pred = [] for i in range(len(y_pred)): fuzzy_class = np.zeros((3,)) fuzzy_class[y_pred[i]] = 1.0 fuzzy_pred.append(fuzzy_class) fuzzy_pred = np.array(fuzzy_pred) end_time = time.time() print("Total time taken: ", end_time - start_time, "seconds")获得运行结果并分析

#导入所需库 import numpy as np import pandas as pd from sklearn.preprocessing import LabelEncoder from keras.utils import to_categorical from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from sklearn.model_selection import KFold #读入数据 train_data = pd.read_csv('ProSeqs_Train.txt', delimiter=' ', header=None) test_data = pd.read_csv('ProSeqs_Test.txt', delimiter=' ', header=None) #预处理训练集数据 X = train_data.iloc[:, 2:].values y = train_data.iloc[:, 1].values le = LabelEncoder() y = le.fit_transform(y) y = to_categorical(y) #定义模型 model = Sequential() model.add(Dense(64, input_dim=X.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(32, activation='relu')) model.add(Dense(2, activation='softmax')) model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy']) #K折交叉验证训练模型 kf = KFold(n_splits=5, shuffle=True, random_state=42) fold_scores = [] for train_index, valid_index in kf.split(X): train_X, train_y = X[train_index], y[train_index] valid_X, valid_y = X[valid_index], y[valid_index] model.fit(train_X, train_y, validation_data=(valid_X, valid_y), epochs=50, batch_size=32, verbose=2) fold_scores.append(model.evaluate(valid_X, valid_y, verbose=0)[1]) print('KFold cross-validation accuracy: {:.2f}%'.format(np.mean(fold_scores) * 100)) #预处理测试集数据 test_X = test_data.iloc[:, 1:].values #预测测试集结果 preds = model.predict(test_X) preds = np.argmax(preds, axis=1) #保存预测结果至文件中 np.savetxt('preds.txt', preds, fmt='%d') #输出预测结果 print('Predictions:') print(preds)该蛋白质功能预测实验涉及分类模型的理论基础

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