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内容介绍

蛇群优化算法(Snake Swarm Optimization, SSO)是一种基于仿生学原理的优化算法,它模拟了蛇群在捕食过程中的行为,通过模拟蛇群的觅食和追踪行为来寻找最优解。SSO算法具有全局寻优能力强、收敛速度快等优点,在实际问题中得到了广泛的应用。

XGBOOST是一种高效的集成学习算法,它在处理结构化数据和分类问题时表现出色。然而,当面对故障数据分类问题时,XGBOOST算法也面临着一些挑战,比如数据规模大、特征维度高、类别不平衡等问题,这些问题都会影响XGBOOST算法的分类性能。

本文针对故障数据分类问题,提出了一种基于蛇群优化算法优化XGBOOST的方法。首先,我们将故障数据进行预处理和特征提取,然后利用SSO算法对XGBOOST模型的超参数进行优化,最终得到一个性能更优的分类模型。

在实验中,我们使用了某工业设备的故障数据集进行验证,实验结果表明,优化后的XGBOOST模型在故障数据分类任务上取得了更好的性能,相比未优化的XGBOOST模型,分类准确率提升了10%以上,且在不同类别的分类精度均有所提升。

通过本文的研究,我们验证了蛇群优化算法在优化XGBOOST模型中的有效性,同时也为故障数据分类问题的解决提供了一种新的思路。未来,我们将进一步探索蛇群优化算法在其他机器学习模型中的应用,以及优化算法在其他实际问题中的应用潜力。

总之,本文的研究成果为优化XGBOOST模型提供了一种新的思路,同时也为故障数据分类问题的解决提供了一种新的解决方案,具有一定的理论和实际意义。希望本文的研究能够对相关领域的研究工作和实际应用具有一定的参考价值。

部分代码

%%  清空环境变量
warning off             % 关闭报警信息
close all               % 关闭开启的图窗
clear                   % 清空变量
clc                     % 清空命令行

%%  导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');

%%  划分训练集和测试集
temp = randperm(357);

P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);

P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);

%%  数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test  = mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test  = ind2vec(T_test );

️ 运行结果

多元分类预测 | Matlab基于蛇群算法优化算法优化xgboost(SO-XGBOOST) 分类预测_优化算法

多元分类预测 | Matlab基于蛇群算法优化算法优化xgboost(SO-XGBOOST) 分类预测_优化算法_02

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多元分类预测 | Matlab基于蛇群算法优化算法优化xgboost(SO-XGBOOST) 分类预测_数据_04

参考文献

[1] 贾皓阳,钱宇.基于贝叶斯优化XGBoost算法的变压器故障诊断[J].黄河水利职业技术学院学报, 2023, 35(2):37-43.

[2] 赵鹏东,张鹏,杜保华,等.一种基于贝叶斯优化XGBoost算法预警风电机组轴承故障的方法:CN202210421898.4[P].CN202210421898.4[2023-11-18].

[3] 张又文,冯斌,陈页,等.基于遗传算法优化XGBoost的油浸式变压器故障诊断方法[J].电力自动化设备, 2021, 41(2):7.DOI:10.16081/j.epae.202012021.

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1 各类智能优化算法改进及应用
生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化
2 机器学习和深度学习方面
卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合