写一个粒子群优化算法耦合随机森林的二分类pyhthon代码,其中包括ROC曲线

时间: 2023-07-13 13:07:53 浏览: 52
以下是一个基于粒子群优化算法和随机森林的二分类Python代码示例,其中包括ROC曲线的绘制。 ```python import numpy as np import pandas as pd from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier from sklearn.metrics import roc_curve, auc # 定义粒子群优化算法 class PSO(): def __init__(self, X, y, n_particles, n_iterations): self.X = X self.y = y self.n_particles = n_particles self.n_iterations = n_iterations self.particles_position = np.random.uniform(low=0, high=1, size=(self.n_particles, self.X.shape[1])) self.particles_velocity = np.zeros_like(self.particles_position) self.global_best_position = np.zeros(self.X.shape[1]) self.global_best_fitness = np.inf self.local_best_position = self.particles_position.copy() self.local_best_fitness = np.ones(self.n_particles) * np.inf self.fitness_history = [] # 计算粒子的适应度 def fitness(self, position): clf = RandomForestClassifier(n_estimators=10, max_depth=5, random_state=0) clf.fit(self.X[:, position > 0.5], self.y) fpr, tpr, _ = roc_curve(self.y, clf.predict_proba(self.X[:, position > 0.5])[:, 1]) return auc(fpr, tpr) # 执行粒子群优化算法 def optimize(self): for i in range(self.n_iterations): for j in range(self.n_particles): fitness_candidate = self.fitness(self.particles_position[j]) if fitness_candidate < self.local_best_fitness[j]: self.local_best_fitness[j] = fitness_candidate self.local_best_position[j] = self.particles_position[j] if fitness_candidate < self.global_best_fitness: self.global_best_fitness = fitness_candidate self.global_best_position = self.particles_position[j] self.fitness_history.append(self.global_best_fitness) for j in range(self.n_particles): self.particles_velocity[j] = 0.5 * self.particles_velocity[j] + 0.5 * np.random.uniform(low=0, high=1, size=self.X.shape[1]) * (self.local_best_position[j] - self.particles_position[j]) + 0.5 * np.random.uniform(low=0, high=1, size=self.X.shape[1]) * (self.global_best_position - self.particles_position[j]) self.particles_position[j] = self.particles_position[j] + self.particles_velocity[j] return self.global_best_position # 读取数据 data = pd.read_csv('data.csv') X = data.drop('target', axis=1).values y = data['target'].values # 执行粒子群优化算法 pso = PSO(X, y, n_particles=20, n_iterations=100) selected_features = pso.optimize() # 训练随机森林模型并绘制ROC曲线 clf = RandomForestClassifier(n_estimators=10, max_depth=5, random_state=0) clf.fit(X[:, selected_features > 0.5], y) fpr, tpr, _ = roc_curve(y, clf.predict_proba(X[:, selected_features > 0.5])[:, 1]) auc_score = auc(fpr, tpr) print('AUC score:', auc_score) plt.plot(fpr, tpr, label='ROC curve (area = %0.2f)' % auc_score) plt.plot([0, 1], [0, 1], 'k--') plt.xlabel('False Positive Rate') plt.ylabel('True Positive Rate') plt.title('Receiver operating characteristic example') plt.legend(loc="lower right") plt.show() ``` 在上面的代码中,我们首先定义了一个PSO类,其中包括初始化粒子的位置和速度、计算粒子适应度、执行粒子群优化算法等方法。然后,我们读取数据并使用PSO选择最佳特征,最后训练随机森林模型并绘制ROC曲线。 需要注意的是,由于我们使用了随机森林模型,因此在计算粒子适应度时,我们只使用了选择出来的特征进行模型训练。并且,在绘制ROC曲线时,我们也只绘制了选择出来的特征对应的ROC曲线。

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