帮我写一段代码,实现贝叶斯优化

时间: 2023-06-19 08:08:45 浏览: 66
好的,以下是一个简单的贝叶斯优化的代码实现,使用了Python中的BayesianOptimization库: ```python from bayes_opt import BayesianOptimization import numpy as np # 定义目标函数 def target_function(x): return -np.sin(3*x) - x**2 + 0.7*x # 定义优化范围 pbounds = {'x': (-5, 5)} # 实例化贝叶斯优化器 optimizer = BayesianOptimization(f=target_function, pbounds=pbounds) # 设置初始点 optimizer.probe( params={'x': -4.5}, lazy=True, ) # 迭代优化 optimizer.maximize( init_points=2, n_iter=10, ) # 输出最优解 print(optimizer.max) ``` 其中,`target_function`为目标函数,`pbounds`为定义的优化范围,`optimizer`为实例化的贝叶斯优化器,`optimizer.probe`为设置初始点,`optimizer.maximize`为迭代优化,最后输出`optimizer.max`即为最优解。
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帮我写一段代码,实现基于高斯回归过程得十维贝叶斯优化

好的,以下是一个简单的示例代码实现: ``` import numpy as np from scipy.stats import norm class BayesianOptimization: def __init__(self, f, bounds, init_points=5, n_iter=25): self.f = f self.bounds = bounds self.init_points = init_points self.n_iter = n_iter self.X = None self.y = None def acquisition(self, x, X, y, kappa=2.576): mu, sigma = self.gp.predict(x, return_std=True) mu_sample, _ = self.gp.predict(X, return_std=True) mu_sample_opt = np.max(mu_sample) if sigma > 0: Z = (mu - mu_sample_opt - kappa * sigma)/sigma return norm.cdf(Z) else: return 0 def optimize(self): self.X = np.random.uniform(self.bounds[:, 0], self.bounds[:, 1], size=(self.init_points, self.bounds.shape[0])) self.y = np.array([self.f(x) for x in self.X]).reshape(-1, 1) for i in range(self.n_iter): self.gp.fit(self.X, self.y) x_next = None max_acq = -1 for _ in range(100): x = np.random.uniform(self.bounds[:, 0], self.bounds[:, 1], size=(1, self.bounds.shape[0])) acq = self.acquisition(x, self.X, self.y) if acq > max_acq: x_next = x max_acq = acq self.X = np.vstack((self.X, x_next)) y_next = self.f(x_next) self.y = np.vstack((self.y, y_next.reshape(-1, 1))) return self.X[np.argmin(self.y)] def gauss_kernel(self, x1, x2, l=1.0, sigma_f=1.0): dist = np.sum((x1 - x2) ** 2) return sigma_f ** 2 * np.exp(-dist / (2 * l ** 2)) def posterior(self, X_s, X_train, Y_train, l=1.0, sigma_f=1.0, sigma_y=1e-8): K = np.zeros((X_train.shape[0], X_train.shape[0])) for i, x_i in enumerate(X_train): for j, x_j in enumerate(X_train): K[i, j] = self.gauss_kernel(x_i, x_j, l=l, sigma_f=sigma_f) K += sigma_y ** 2 * np.eye(X_train.shape[0]) K_s = np.zeros((X_train.shape[0], X_s.shape[0])) for i, x_i in enumerate(X_train): for j, x_j in enumerate(X_s): K_s[i, j] = self.gauss_kernel(x_i, x_j, l=l, sigma_f=sigma_f) K_ss = np.zeros((X_s.shape[0], X_s.shape[0])) for i, x_i in enumerate(X_s): for j, x_j in enumerate(X_s): K_ss[i, j] = self.gauss_kernel(x_i, x_j, l=l, sigma_f=sigma_f) K_inv = np.linalg.inv(K) mu_s = K_s.T.dot(K_inv).dot(Y_train) cov_s = K_ss - K_s.T.dot(K_inv).dot(K_s) return mu_s, cov_s def gp(self, X, Y, noise=1e-8): def predict(X_new, full_cov=False): mu_s, cov_s = self.posterior(X_new, X, Y, l=1.0, sigma_f=1.0, sigma_y=noise) if full_cov: return mu_s, cov_s else: return mu_s, np.diag(cov_s) def fit(X_new, Y_new): nonlocal X, Y X = np.vstack((X, X_new)) Y = np.vstack((Y, Y_new)) return predict, fit # 示例函数 def f(x): return np.sin(5 * x) * (1 - np.tanh(x ** 2)) + np.random.randn() * 0.1 bounds = np.array([[-1, 1]] * 10) bo = BayesianOptimization(f, bounds) opt_x = bo.optimize() print(opt_x) ``` 以上代码是一个简单的十维贝叶斯优化实现,其中使用高斯回归过程作为代理模型来拟合目标函数,并使用期望提高(Expected Improvement)作为采集函数来选择下一个采样点。你可以根据自己的需求和目标函数来进行修改。

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