遗传算法结合支持向量机的单目标寻优MATLAB代码示例

以下是一个简单的遗传算法结合支持向量机的单目标寻优MATLAB代码示例：

% 定义适应度函数
function fitness = svm_fitness(params, X, y)
% params: 支持向量机参数，例如：params = [C, gamma]
% X: 训练数据
% y: 训练数据标签

C = params(1);
gamma = params(2);

% 训练支持向量机
svm_model = fitcsvm(X, y, 'KernelFunction', 'rbf', 'BoxConstraint', C, 'KernelScale', gamma);

% 计算分类准确率
y_pred = predict(svm_model, X);
accuracy = sum(y_pred == y) / length(y);

% 计算适应度值
fitness = 1 - accuracy;
end

% 定义遗传算法参数
pop_size = 50; % 种群大小
num_vars = 2; % 变量个数
lower_bound = [1e-3, 1e-5]; % 变量下界
upper_bound = [1e3, 1e3]; % 变量上界
mutation_rate = 0.1; % 变异概率
crossover_rate = 0.8; % 交叉概率

% 定义遗传算法终止条件
max_gen = 100; % 最大迭代次数
min_fitness = 1e-6; % 最小适应度值

% 初始化种群
pop = repmat(lower_bound, pop_size, 1) + repmat(upper_bound - lower_bound, pop_size, 1) .* rand(pop_size, num_vars);

% 遗传算法迭代
for i = 1:max_gen
    % 计算适应度值
    fitness = zeros(pop_size, 1);
    for j = 1:pop_size
        fitness(j) = svm_fitness(pop(j,:), X, y);
    end
    
    % 选择操作
    [fitness_sorted, idx] = sort(fitness);
    pop_sorted = pop(idx, :);
    new_pop = pop_sorted(1:pop_size/2, :);
    
    % 交叉操作
    for j = 1:pop_size/4
        p1 = randi([1, pop_size/2]);
        p2 = randi([1, pop_size/2]);
        parent1 = pop_sorted(p1, :);
        parent2 = pop_sorted(p2, :);
        if rand() < crossover_rate
            child = [parent1(1), parent2(2)];
            new_pop = [new_pop; child];
        end
    end
    
    % 变异操作
    for j = 1:pop_size/4
        p = randi([1, pop_size/2]);
        parent = pop_sorted(p, :);
        if rand() < mutation_rate
            child = parent + (upper_bound - lower_bound) .* rand(1, num_vars);
            new_pop = [new_pop; child];
        end
    end
    
    % 更新种群
    pop = new_pop;
    
    % 判断是否达到终止条件
    if fitness_sorted(1) < min_fitness
        break;
    end
end

% 输出最优解
best_params = pop_sorted(1, :);
fprintf('Best parameters: C = %f, gamma = %f\n', best_params(1), best_params(2));

% 训练最优支持向量机
svm_model = fitcsvm(X, y, 'KernelFunction', 'rbf', 'BoxConstraint', best_params(1), 'KernelScale', best_params(2));

% 输出最优支持向量机的分类准确率
y_pred = predict(svm_model, X);
accuracy = sum(y_pred == y) / length(y);
fprintf('Accuracy: %f\n', accuracy);

这个示例代码中，适应度函数是根据支持向量机的分类准确率定义的，遗传算法参数包括种群大小、变量个数、变量下界和上界、变异概率和交叉概率，遗传算法终止条件是达到最大迭代次数或最小适应度值。遗传算法迭代中，选择操作采用轮盘赌选择，交叉操作采用单点交叉，变异操作采用随机数加减变异。最终输出最优支持向量机的参数和分类准确率。

需要注意的是，这个示例代码仅仅是一个简单的示例，实际应用中可能需要根据具体问题进行改进和优化。