改进人工蜂群算法:混沌鲶鱼效应提升支持向量机分类性能

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本文主要探讨了一种创新的基于混沌鲶鱼效应的人工蜂群算法在解决实际问题中的应用,特别是在支持向量机参数优化方面。人工蜂群算法(Artificial Bee Colony Algorithm, ABC)是一种模拟蜜蜂觅食行为的搜索优化算法,通常用于解决复杂优化问题。然而,原始的ABC算法在处理大规模问题时可能会遇到早熟收敛和易陷于局部最优解的问题,这限制了其性能。 为克服这些问题,作者提出了一种改良方法,引入混沌理论,利用混沌序列来增强算法的随机性和搜索空间的多样性。混沌理论在这里扮演着扩散搜索策略的角色,类似于自然界中鱼群的随机游动,通过引入混沌鲶鱼蜂(Chaos Catfish Bee),增强了蜂群跳出局部最优解的能力。混沌鲶鱼蜂通过与陷入局部极值的蜜蜂竞争协调,促进整体算法收敛速度的提高。 另一方面,支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是机器学习中的一种重要模型,其性能很大程度上依赖于惩罚因子C和核函数参数的选择。这些参数的优化对于提高SVM的分类性能至关重要。作者利用改进的人工蜂群算法对这些参数进行优化,试图找到最佳的组合,从而提升模型的学习效果。 作者在实验部分,选取了加州大学欧文分校的数据集和行为识别的真实数据集进行测试,结果显示,基于混沌鲶鱼效应改进的人工蜂群算法优化后的支持向量机在分类性能上显著优于传统的算法。这一研究结果表明,混沌鲶鱼效应的有效集成不仅扩展了人工蜂群算法的应用领域,而且提高了其在复杂任务上的实用性。 总结来说,本文的核心贡献在于提出了一种结合混沌理论和生物启发的优化策略,有效地改进了人工蜂群算法,使之在支持向量机参数优化和行为识别等任务中表现出更强的性能。这一研究成果不仅提升了机器学习模型的性能,也为其他领域中的人工智能优化算法提供了新的思考方向。