PSO-RFR python

时间: 2023-10-13 12:25:43 浏览: 54
PSO-RFR 是一种基于粒子群优化算法和随机森林回归器的集成学习方法,可以用于回归问题。下面是一个用 Python 实现 PSO-RFR 的示例: 首先,需要安装相关的库,包括 sklearn, numpy, pandas 和 matplotlib。可以使用以下命令进行安装: ``` pip install scikit-learn numpy pandas matplotlib ``` 接下来,导入所需的库: ```python from sklearn.ensemble import RandomForestRegressor from sklearn.metrics import mean_squared_error from sklearn.model_selection import train_test_split import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt ``` 然后,定义粒子群优化算法的类: ```python class PSO(): def __init__(self, n_particles, n_iterations, n_features, X_train, y_train): self.n_particles = n_particles self.n_iterations = n_iterations self.n_features = n_features self.X_train = X_train self.y_train = y_train self.particles = np.random.rand(self.n_particles, self.n_features) self.velocities = np.zeros((self.n_particles, self.n_features)) self.best_particle = np.zeros((self.n_features,)) self.best_fitness = np.inf self.fitness_values = np.zeros((self.n_particles,)) self.history = np.zeros((self.n_iterations,)) def fitness(self, particle): rf = RandomForestRegressor(**self.params) rf.fit(self.X_train[:, particle == 1], self.y_train) y_pred = rf.predict(self.X_train[:, particle == 1]) return mean_squared_error(self.y_train, y_pred) def optimize(self): for i in range(self.n_iterations): for j in range(self.n_particles): fitness_cadidate = self.fitness(self.particles[j]) if fitness_cadidate < self.fitness_values[j]: self.fitness_values[j] = fitness_cadidate self.best_particle = self.particles[j] if fitness_cadidate < self.best_fitness: self.best_fitness = fitness_cadidate self.history[i] = self.best_fitness for j in range(self.n_particles): w = 0.5 c1 = 2 c2 = 2 r1 = np.random.rand(self.n_features) r2 = np.random.rand(self.n_features) self.velocities[j] = (w * self.velocities[j] + c1 * r1 * (self.best_particle - self.particles[j]) + c2 * r2 * (self.best_particle - self.particles[j])) self.particles[j] = self.particles[j] + self.velocities[j] ``` 最后,使用 PSO-RFR 进行回归预测: ```python # 加载数据集 data = pd.read_csv('data.csv') X = data.drop(['y'], axis=1).values y = data['y'].values # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 定义 PSO-RFR 参数 params = { 'n_estimators': 100, 'max_depth': 10, 'min_samples_split': 2, 'min_samples_leaf': 1, 'max_features': 'sqrt', 'random_state': 42 } # 初始化 PSO 类 pso = PSO(n_particles=100, n_iterations=100, n_features=X_train.shape[1], X_train=X_train, y_train=y_train) pso.params = params # 进行优化 pso.optimize() # 选择最优特征 best_features = X_train[:, pso.best_particle == 1] # 训练最终的随机森林回归器 rf = RandomForestRegressor(**params) rf.fit(best_features, y_train) # 预测测试集 y_pred = rf.predict(X_test[:, pso.best_particle == 1]) # 计算均方误差 mse = mean_squared_error(y_test, y_pred) print('MSE: ', mse) # 绘制历史误差变化图 plt.plot(pso.history) plt.xlabel('Iteration') plt.ylabel('MSE') plt.show() ``` 这样,就可以使用 PSO-RFR 进行回归预测了。

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