[發(fā)明專利]一種基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010927500.5
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112115990A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何鴻天;李先允;倪喜軍;王書征;張效言
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征是，利用改進PSO-SVR算法優(yōu)化擬合器相關(guān)參數(shù)，包括以下步驟：

a、對采集的樣本數(shù)據(jù)進行5重交叉驗證實驗，從平均絕對誤差(MAE)，均方誤差(MSE)和相關(guān)系數(shù)(R²)三個指標(biāo)對比各個參數(shù)對擬合器性能的影響，選擇對擬合器性能影響較大的參數(shù)作為待優(yōu)化參數(shù)；

b、初始化擬合器和粒子群算法的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)所述相關(guān)參數(shù)更新粒子速度和位置；

c、將步驟a中選定的待優(yōu)化參數(shù)設(shè)置為粒子當(dāng)前位置的相應(yīng)維度值，并根據(jù)所述5重交叉驗證實驗得到的從平均絕對誤差(MAE)，均方誤差(MSE)和相關(guān)系數(shù)(R²)，計算得到粒子當(dāng)前位置對應(yīng)的適應(yīng)度值；

d、根據(jù)所述粒子當(dāng)前位置進行適應(yīng)性變異，更新個體最優(yōu)位置和種群最優(yōu)位置；

e、若函數(shù)收斂，則結(jié)束尋優(yōu)，輸出最優(yōu)參數(shù)的組合，否則返回步驟b繼續(xù)迭代尋優(yōu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征是，在所述步驟a中，待優(yōu)化參數(shù)包括：懲罰系數(shù)C，寬度系數(shù)γ和不敏感系數(shù)ε。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征是，在所述步驟b中，擬合器和粒子群算法的相關(guān)參數(shù)包括：

SVR(支持向量回歸算法)樣本集、粒子群種群個數(shù)、第i個粒子的初始位置(C,γ,ε)、第i個粒子的初始速度v_i、初始慣性權(quán)重ω、最大迭代次數(shù)n、第i個粒子的個體最優(yōu)位置p_ibest，種群最優(yōu)位置p_gbest以及第一適應(yīng)性變異系數(shù)t為(0,1)之間隨機值，第二適應(yīng)性變異系數(shù)k為(0，3)之間的隨機值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征是，在所述步驟b中，根據(jù)所述相關(guān)參數(shù)更新粒子速度和位置具體方法為：

粒子速度更新公式是：

v_id(n+1)＝ωv_id(n)+c₁r₁(p_ibest(n)-x_id(n))-c2r2(p_gbest(n)-x_id(n)) (1)

其中，v_id(n+1)表示第i個粒子的第d維在第n+1輪時的速度，v_id(n)表示第i個粒子的第d維在第n輪時的速度，x_id(n)表示第i個粒子的第d維在第n輪時的位置,ω為初始慣性權(quán)重，c1為第一學(xué)習(xí)因子，c2為第二學(xué)習(xí)因子，r1、r2為相互獨立且均勻分布在[0,1]區(qū)間的隨機數(shù)，p_ibest(n)為第i個粒子在第n輪時的個體最優(yōu)位置的第d維度值，p_gbest(n)為第n輪時的種群最優(yōu)位置的第d維值；

粒子位置更新公式為：

x_id(n+1)＝x_id(n)+v_id(n) (2)

其中，x_id(n+1)表示第i個粒子的第d維在第n+1輪時的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征是，在所述步驟d中，適應(yīng)性變異的公式為：

如果t0.5，判斷k的取值

若k＝1：x_id(n)＝(20)*rand+1；

若k＝2：x_id(n)＝(20)*rand+popgmin；

若k＝3：x_id(n)＝1.5*rand；

若t＝0.5，x_id(n)不變；

其中，第一適應(yīng)性變異系數(shù)t為(0,1)之間隨機值，第二適應(yīng)性變異系數(shù)k為(0，3)之間的隨機值，rand為(0,1)之間隨機值，popgmin為寬度系數(shù)γ的最小值。

6.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征是，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序被處理器運行時控制所述存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求1至5中任意一項所述的基于改進粒子群算法的SVR三參數(shù)尋優(yōu)方法。