蚁群算法优化svm代码
时间: 2023-07-03 17:33:51 浏览: 53
好的,蚁群算法可以用于优化SVM的超参数选择。具体而言,可以使用蚁群算法来搜索SVM中的惩罚参数C和核函数参数γ的最优值。
以下是使用Python实现基于蚁群算法的SVM优化代码的示例:
```python
import numpy as np
from sklearn import svm
from sklearn import datasets
from sklearn.model_selection import ParameterGrid
from sklearn.metrics import accuracy_score
# 蚁群算法参数
max_iter = 100 # 最大迭代次数
ant_num = 10 # 蚂蚁数量
alpha = 1 # 信息素重要程度因子
beta = 5 # 启发式因子
rho = 0.1 # 信息素挥发因子
q0 = 0.9 # 贪婪因子
tau0 = 1 # 初始信息素值
tau_max = 10 # 最大信息素值
tau_min = 0.1 # 最小信息素值
# 加载数据
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data[:, :2]
y = iris.target
# 构建SVM模型
def build_svm_model(C, gamma):
model = svm.SVC(C=C, kernel='rbf', gamma=gamma)
model.fit(X, y)
y_pred = model.predict(X)
return accuracy_score(y, y_pred)
# 初始化信息素矩阵
tau = np.ones((len(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})), ant_num)) * tau0
# 开始迭代
for t in range(max_iter):
# 初始化蚂蚁位置
ants = np.zeros((ant_num, 2), dtype=int)
# 蚂蚁选择参数
for i in range(ant_num):
# 计算概率矩阵
p = np.zeros(len(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})))
for j, params in enumerate(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})):
if params['C'] < 1e-3 or params['gamma'] < 1e-3:
p[j] = 0
else:
p[j] = (tau[j, i] ** alpha) * (build_svm_model(params['C'], params['gamma']) ** beta)
p = p / np.sum(p)
# 贪婪选择
if np.random.rand() < q0:
pos = np.argmax(p)
else:
pos = np.random.choice(len(p), p=p)
# 记录蚂蚁位置
ants[i] = pos
# 更新信息素矩阵
delta_tau = np.zeros((len(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})), ant_num))
for i in range(ant_num):
for j in range(len(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]}))):
delta_tau[j, i] = 1 / build_svm_model(ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})[j]['C'], ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})[j]['gamma'])
delta_tau[:, i] = delta_tau[:, i] / np.sum(delta_tau[:, i])
tau = (1 - rho) * tau + rho * delta_tau
# 限制信息素矩阵的范围
tau = np.maximum(np.minimum(tau, tau_max), tau_min)
# 输出最优参数组合和对应的准确率
best_params = ParameterGrid({'C': [0.1, 1, 10, 100], 'gamma': [0.1, 1, 10, 100]})[np.argmax(np.sum(tau, axis=1))]
best_acc = build_svm_model(best_params['C'], best_params['gamma'])
print('Best parameters:', best_params)
print('Best accuracy:', best_acc)
```
在上述代码中,我们使用sklearn库中的SVC类来构建SVM模型。我们使用ParameterGrid函数来生成C和γ参数的所有可能组合,然后使用蚁群算法来搜索最优参数组合。在每一次迭代中,我们首先使用已有的信息素矩阵和SVM模型来计算每个参数组合的概率,然后根据贪婪因子选择参数。接着,我们使用SVM模型计算选择的参数组合的准确率,并根据该准确率更新信息素矩阵。最后,我们输出最优参数组合和对应的准确率。
需要注意的是,上述代码中的蚁群算法是一种基本的实现方式,可以根据具体问题对其进行改进和优化。