python实现svm四分类,并使用遗传算法优化参数
时间: 2024-01-07 17:02:34 浏览: 23
实现SVM四分类并使用遗传算法优化参数可以分为以下几个步骤:
1. 读取数据集:从文件中读取训练数据和测试数据。
2. 数据预处理:对数据进行归一化处理。
3. 定义SVM模型:使用SVM模型进行训练和预测。
4. 定义遗传算法:定义适应度函数、交叉和变异操作等。
5. 使用遗传算法优化SVM参数:使用定义好的适应度函数、交叉和变异操作,在训练数据集上进行遗传算法优化。
6. 模型评估:使用测试数据集对模型进行评估,计算模型的准确率、精确率、召回率等指标。
下面是一个简单的示例代码,可以作为实现SVM四分类并使用遗传算法优化参数的参考:
```python
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.metrics import accuracy_score
import numpy as np
import random
# 读取数据集
train_data = np.loadtxt("train.csv", delimiter=",")
test_data = np.loadtxt("test.csv", delimiter=",")
# 数据预处理
scaler = StandardScaler()
scaler.fit(train_data[:, :-1])
train_data[:, :-1] = scaler.transform(train_data[:, :-1])
test_data[:, :-1] = scaler.transform(test_data[:, :-1])
# 定义SVM模型
def train_svm(C, kernel):
svm = SVC(C=C, kernel=kernel)
svm.fit(train_data[:, :-1], train_data[:, -1])
return svm
# 定义适应度函数
def fitness(svm, test_data):
preds = svm.predict(test_data[:, :-1])
return accuracy_score(test_data[:, -1], preds)
# 定义遗传算法
def genetic_algorithm(pop_size, num_generations, mutation_rate):
# 初始化种群
population = []
for i in range(pop_size):
C = random.uniform(0.1, 100)
kernel = random.choice(['linear', 'poly', 'rbf', 'sigmoid'])
population.append((C, kernel))
for i in range(num_generations):
# 计算适应度
fitness_scores = []
for individual in population:
svm = train_svm(individual[0], individual[1])
fitness_scores.append(fitness(svm, test_data))
# 选择
selected = []
for j in range(2):
idx = np.argmax(fitness_scores)
selected.append(population[idx])
fitness_scores.pop(idx)
population.pop(idx)
# 交叉
child1 = (selected[0][0], selected[1][1])
child2 = (selected[1][0], selected[0][1])
# 变异
if random.uniform(0, 1) < mutation_rate:
child1 = (random.uniform(0.1, 100), random.choice(['linear', 'poly', 'rbf', 'sigmoid']))
if random.uniform(0, 1) < mutation_rate:
child2 = (random.uniform(0.1, 100), random.choice(['linear', 'poly', 'rbf', 'sigmoid']))
# 加入新个体
population.append(child1)
population.append(child2)
# 计算最终适应度
fitness_scores = []
for individual in population:
svm = train_svm(individual[0], individual[1])
fitness_scores.append(fitness(svm, test_data))
# 返回最优参数
idx = np.argmax(fitness_scores)
return population[idx]
# 使用遗传算法优化SVM参数
best_params = genetic_algorithm(pop_size=10, num_generations=100, mutation_rate=0.1)
# 训练模型并评估
svm = train_svm(best_params[0], best_params[1])
preds = svm.predict(test_data[:, :-1])
accuracy = accuracy_score(test_data[:, -1], preds)
print("Accuracy:", accuracy)
```
在上面的代码中,我们首先使用`StandardScaler`对数据进行归一化处理,然后使用`SVC`定义SVM模型,并使用`accuracy_score`计算模型的准确率。接着,我们使用遗传算法优化SVM参数,并使用训练数据集训练模型,在测试数据集上评估模型的性能。