基于引力搜索算法的特征选择与分类模型研究
一种基于引力的分层聚类算法

smpe d tecus rsz l ssmo eac rtl e cstesm lrt .T e heac i' lse n rc s srg re s te smpe a lsa l t ieca e l c uaey dpit i a y n h e s h i i h irrhcdcu tr g p o esi e ad d a a l , i h
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关键词 : 引力 ; 分层 聚类 ; 似度 相 中圈分类 号 :P 0 . T 3 16 文献标识码 : A 文 章编号 : 7 — 2 X 2 1 ) 3 0 7 - 3 1 3 69 ( 0 1 0 — 0 6 0 6
p i t a e n ” r v t onsb sd o ga i y” t t a t p n a e u o e s o at c o t n o s r s pr c s .Us e UCIma h n e r i g d t b s :Ii ,W ie a d Gl sa aa s t , x e i c i e la n n aa a e rs n a sd t e s e p r n s ・
( 安徽 大学 计 算机科 学与技 术学院 , 安徽 合 肥 2 0 3 ) 3 0 9
特征选择算法综述及进展研究

特征选择算法综述及进展研究特征选择是机器学习领域中的一个重要问题,其目的是从原数据集中选择出最具区分性的特征,以提高分类或回归的准确率、降低运算成本。
目前,特征选择算法已被广泛应用于图像识别、数据挖掘以及模式识别等领域。
本文主要介绍特征选择算法的进展研究。
一、特征选择算法的分类特征选择算法的分类方法有多种,其中,较为常见的分类方法包括:1.过滤式与包裹式过滤式特征选择是一种优先对特征进行预处理的方法,其主要思想是首先进行特征选择,然后使用被选中的特征进行数据建模。
在过滤式特征选择中,特征的选择与数据建模是分离的步骤。
因此,它能够快速地处理大量数据,但不能保证最优的结果。
包裹式特征选择在建模之前,需要从特征向量中选择一个子集。
这个子集参与模型的构建和评估。
由于它们直接与评估指标相关,因此包裹式特征选择能够产生更优秀的结果,但是计算量比较大。
2.嵌入式目前,特征选择算法的研究在不断地推进,一些新的算法逐渐被提出。
在特征选择算法的研究中,最常用的方法是基于统计学的特征选择和遗传算法优化的特征选择。
以下是一些特征选择算法的主要进展:1.基于卷积神经网络的特征选择卷积神经网络是一种先进的神经网络模型,它被广泛应用于图像识别和语音识别等领域。
在特征选择中,卷积神经网络可以通过卷积操作来处理数据,以提取有效的特征。
通过设定不同的滤波器,卷积神经网络可以自动地提取不同尺度、不同方向、不同特征的信息。
在卷积神经网络的基础上,已经有一些研究工作使用卷积神经网络来进行特征选择。
2.基于重要性权重的特征选择基于重要性权重的特征选择将各个特征根据其重要性进行排序,选取最优的特征子集。
目前,较为常用的重要性权重算法包括决策树、随机森林和支持向量机等。
在这些算法中,特征的重要性评估是通过衡量特征对模型预测的贡献来进行的。
这些算法可以根据其重要性对特征进行排序,从而选择最优的特征子集。
神经网络是一种广泛应用于分类、回归和聚类等领域的模型,它可以自动地学习输入与输出之间的映射关系。
基于增强重引力搜索的高维数据协同聚类算法

第37卷第10期 计算机应用与软件Vol 37No.102020年10月 ComputerApplicationsandSoftwareOct.2020基于增强重引力搜索的高维数据协同聚类算法桑 遥1 尹 君1 王 迪1 王 皓1 景 康21(国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 新疆乌鲁木齐830002)2(新疆电力有限公司信息通信公司 新疆乌鲁木齐830018)收稿日期:2019-05-19。
桑遥,工程师,主研领域:信息化建设,大数据技术。
尹君,助工。
王迪,工程师。
王皓,助工。
景康,工程师。
摘 要 传统基于智能优化技术的聚类算法难以获得理想的聚类准确率。
设计一种基于增强重引力搜索的高维数据协同聚类算法,用以提高高维数据的聚类准确率。
设计协同相似性度量技术同时评估样本的相似性和特征的相似性,以特征间的相似性引导数据样本的聚类处理,提高聚类的效率和准确率。
设计拟牛顿法的局部开发机制,提高重引力搜索的求解效果,利用增强的重引力搜索算法搜索最优的聚类解。
实验结果表明,该方法对高维数据集的聚类结果具有明显的优势。
关键词 协同聚类 高维数据 特征选择 重引力搜索 数据挖掘 拟牛顿法中图分类号 TP391 文献标志码 A DOI:10.3969/j.issn.1000 386x.2020.10.048CO CLUSTERINGALGORITHMFORHIGHDIMENSIONALDATABASEDONENHANCEDGRAVITYSEARCHALGORITHMSangYao1 YinJun1 WangDi1 WangHao1 JingKang21(UrumqiPowerSupplyCompany,StateGridXinjiangElectricPowerCorporation,Urumqi830002,Xinjiang,China)2(InformationandCommunicationCorporation,StateGridXinjiangElectricPowerCorporation,Urumqi830018,Xinjiang,China)Abstract Traditionalclusteringalgorithmsbasedontheintelligenceoptimizationtechnologiesaredifficulttoobtainidealclusteringaccuracy.Weproposeaco clusteringalgorithmforhighdimensionaldatabasedonenhancedgravitysearchalgorithmtoimprovetheclusteringaccuracyforhighdimensionaldata.Wedesignedaco similaritymeasuretechniquetoevaluatethesimilaritiesofsamplesandfeaturesatthesametime.Thesimilaritybetweenfeaturesguidedtheclusteringprocessingofdatasamplestoimprovetheefficiencyandaccuracyofclustering.Thelocaldevelopmentmechanismofquasi Newtonmethodwasdesignedtoimprovethesolutionqualityofgravitysearch,andtheenhancedgravitysearchalgorithmwasusedtosearchtheoptimalclusteringsolution.Theexperimentalresultsshowthatourmethodhasobviousadvantagesforclusteringresultsofhighdimensionaldatasets.Keywords Co clustering Highdimensionaldata Featureselection Gravitysearchalgorithm Datamining Quasi Newtonmethod0 引 言聚类处理将物理或抽象的数据对象按指定的相似性度量归纳,是没有先验知识情况下的一种重要数据挖掘技术[1]。
特征选择算法

特征选择算法
-1000字
答:
特征选择是机器学习研究中的一个重要的元素,它的目的是简化数据集和模型,使模
型更易于理解和部署。
特征选择算法是可以根据不同的目标,在保持其性能不变的情况下,从数据集中选择最有价值的特征子集的算法。
它们既可以基于机器学习模型的表现来评估
特征的价值,也可以基于某种统计度量来评估特征的相关性,从而消除不必要的噪声特征。
1.过滤检验:它通过计算特征之间的统计相关性来选择最可靠的特征,其目的是找出
那些对分类结果有最大影响的特征。
2.包裹方法:这种方法是一种贪心搜索方法,它最大化或最小化用于特征子集选择的
目标函数,从而得到更好的特征子集。
3.嵌入方法:它包括回归法和正则化方法,它们的主要目的是学习一组特征,以使模
型的性能更好,其中,回归法将学习过程与评估过程结合起来,而正则化方法将特征选择
和模型训练结合起来。
特征选择算法至关重要,因为它可以缩短训练时间,并减少模型的复杂度,并找出更
重要的特征,以便更好地理解数据和提升模型性能。
决策树算法是另一个有用的算法,它
通过学习特征和其标签之间的关系来构建决策树,以识别哪些特征对模型的表现贡献最大。
基于聚类算法的特征选择研究

基于聚类算法的特征选择研究一、引言在机器学习领域中,特征选择是一个很重要的问题。
特征选择旨在从原始的特征集合中选择最具有预测能力的一部分特征,用于训练模型。
特征选择可以提高机器学习算法的准确率和效率,并且可以降低模型的复杂度。
然而,在选择特征时,特征选择方法需要考虑多种因素,例如特征之间的相关性、特征向量的维度、特征的可靠性等等。
为了解决这些问题,聚类算法是一个有效的选择。
二、特征选择方法在机器学习领域中,特征选择的方法通常可以分为三类:过滤式、包裹式和嵌入式。
过滤式方法是通过给每个特征一个评分,来衡量每个特征与目标变量的相关性。
包裹式方法是将特征选择和机器学习算法组合在一起,以获得最佳的预测结果。
嵌入式方法是将特征选择嵌入到机器学习算法训练的过程中,基于目标函数自动确定哪些特征是最有用的。
在这三个方法中,聚类算法可以应用于过滤式和包裹式方法中。
聚类算法是将数据集划分成多个有意义的簇,并且簇内的数据具有高度的相似性。
聚类算法可以将特征向量看成一个数据集,而特征选择就是选择最具有代表性的簇作为特征。
三、聚类算法聚类算法是将数据集分成不同的簇,其中每个簇包含一个或多个相似的数据点。
这些数据点应该在特定的空间中具有高度的相似性。
聚类算法可以应用于以下场景:1.数据预处理。
聚类算法可以提取不同样本的统计信息,比如平均值、方差、标准差等。
2.数据挖掘。
聚类算法可以帮助识别数据中隐藏的结构,这些结构可能是受限于维度或过于复杂而难以从原始数据中识别的。
3.分类。
聚类算法可以将数据集分成不同的类别,提供了一种自动的分类方法。
需要注意的是,聚类算法是一种无监督学习方法,也就是说,它不使用任何标记过的数据进行训练。
相反,它主要依赖于数据的内在结构和规律。
常用的聚类算法包括K均值、谱聚类、层次聚类等。
四、基于聚类算法的特征选择方法在过滤式方法中,基于聚类的特征选择方法可以这样来实现:1. 将原始特征向量划分为多个簇。
基于重要度排序算法的特征选择方法研究

基于重要度排序算法的特征选择方法研究 特征选择是机器学习领域中重要的预处理方法之一,它主要是从多个特征中选择出那些能够最好地描述数据的特征,提升模型训练和预测的效果。但是,随着特征数量的增加和维度灾难的出现,如何有效地选择特征,成为了机器学习中的难点问题。目前,基于重要度排序算法的特征选择方法因为其高效性和实用性而备受关注。本文将从特征选择的基本原理、现有的特征选择方法以及基于重要度排序算法的特征选择方法等方面进行深入探讨。
一、特征选择的基本原理 特征选择旨在选择对数据中有用的、不冗余的、具有代表性的特征,以提高分类或回归的精度和速度。特征选择可分为三种类型:过滤式、包裹式和嵌入式。
过滤式特征选择:特征选择与模型训练是相互独立的,将特征按照某种评点准则(例如相关系数、信息增益)进行排序,剔除该评分低于一定阈值的特征。这种方法速度快,但无法考虑与目标任务的相关性,选择的特征对模型的影响可能不稳定。
包裹式特征选择:通过在一个特定的模型上进行特征选择,例如支持向量机、决策树等,每次选择出最优的特征,直到满足预设条件,如模型的精度或提前确定的特征数量。这种方法比较准确,但是计算复杂度高,时间成本和计算成本比较大。
嵌入式特征选择:特征选择与模型训练是相互依赖的,一般是将特征选择与模型的参数学习过程结合在一起,通过优化任务相关的损失函数,不断剔除贡献较小的特征。这种方法利用了特征与模型之间的关系,具有较高的分类准确度和稳定性,但是需要技术水平较高。
二、现有的特征选择方法 在这些特征选择方法中,根据特征选择的技术实现方法和策略,我们可以总结出多种特征选择方法。
相关系数法:通过计算特征与目标变量之间的相关系数,将相关性弱的特征进行过滤,选择相关性较强的特征。
卡方检验法:利用卡方统计量衡量特征与目标变量之间的独立性,挑选独立性较高的特征,剔除独立性较差的特征。
互信息法:利用信息论中的互信息在特征和目标变量之间进行度量,选择互信息较高的特征。
基于改进引力搜索算法的K-means聚类

照相应的标准分成由相似的对象组成的多个类过程,已经被广 泛应用于许多领域,其中 K-means 算法在处理大量数据时具有 简单高效的优点,已经被广泛应用,但其聚类结果极易受到聚 类中心的影响,导致陷入局部最优解
错误!未找到引用源。
通过引入算术交叉操作改进人工
,并且要求用
蜂群算法中引领蜂和跟随蜂的搜索模式, 并结合 K-means 算法, 提出一种聚类算法来自动寻找最优的聚类数。 引力搜索算法
优先出版
魏康园,等:基于改进引力搜索算法的 K-means 聚类
第 36 卷第 11 期
优解。研究发现,在对基准测试函数进行优化时,经典 GSA 算法的优化精度与收敛速度均明显优于粒子群优化算法 ( particle swarm optimization , PSO ) 和 遗 传 算 法 ( genetic algorithm,GA)等优化算法
错误!未找到引用源。
质量,从而找出最佳的聚类数。对于每个聚类的轮廓系数的表 示为
sili 1 ri b(m) a(m) ri m1 max{b(m), a(m)}
基于粒子个体的异质性,利
(2)
用粒子个体最优值和全局最优值对 GSA 算法的 Kbest 和速度更 新方式进行改进,提出了 LIGSA 算法,使得粒子能够学习 K 个近邻粒子而充分开发搜索空间并有效防止早熟收敛,同时全 局最优值的引导可加速算法收敛速度;Mirjalili 等人
错误!未找到引用源。
户指定聚类数量, 然而不同的聚类数将会得到不同的聚类结果, 直接影响算法的效率。因此,算法本身可以获得最优数目的聚 类是非常重要的。 群智能算法因其强大的全局搜索能力,已经被越来越多的
—————————— 收稿日期:2018-Байду номын сангаас6-20;修回日期:2018-07-27
分类问题中的特征抽取技术与模型选择

分类问题中的特征抽取技术与模型选择 分类问题是机器学习领域中的一个重要研究方向,它可以应用于各种领域,如文本分类、图像分类、音频分类等。在分类问题中,特征抽取技术和模型选择是两个关键的环节,它们直接影响着分类算法的性能和效果。
一、特征抽取技术 特征抽取是将原始数据转化为可供分类算法使用的特征表示的过程。在分类问题中,选择合适的特征抽取技术对于提高分类算法的性能至关重要。
1.传统特征抽取技术 传统的特征抽取技术主要包括统计特征、频率特征和形态特征等。统计特征是通过对数据进行统计分析得到的,如均值、方差等。频率特征是通过对数据进行频域分析得到的,如傅里叶变换、小波变换等。形态特征是通过对数据的形态进行分析得到的,如边缘检测、轮廓提取等。
2.深度学习特征抽取技术 随着深度学习的兴起,深度学习特征抽取技术逐渐成为了分类问题中的热门研究方向。深度学习特征抽取技术通过神经网络模型自动学习数据的高级特征表示,具有较强的表达能力和泛化能力。常用的深度学习特征抽取技术包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等。
二、模型选择 在分类问题中,选择合适的分类模型对于提高分类算法的性能同样至关重要。不同的分类模型适用于不同类型的数据和问题,因此在进行模型选择时需要综合考虑多个因素。
1.逻辑回归模型 逻辑回归模型是一种常用的线性分类模型,它通过将线性函数的输出映射到一个概率值来进行分类。逻辑回归模型具有简单、易解释的特点,适用于二分类问题。
2.支持向量机模型 支持向量机模型是一种基于间隔最大化的分类模型,它通过在特征空间中构建一个最优超平面来进行分类。支持向量机模型具有较强的泛化能力和鲁棒性,适用于二分类和多分类问题。
3.决策树模型 决策树模型是一种基于树结构的分类模型,它通过对特征空间进行划分来进行分类。决策树模型具有易理解、易实现的特点,适用于多分类问题。
4.深度学习模型 深度学习模型如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等在分类问题中取得了很好的效果。深度学习模型具有较强的表达能力和泛化能力,适用于各种类型的分类问题。
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基于引力搜索算法的特征选择与分类模
型研究
引言:
特征选择是数据预处理的重要环节之一,它可以帮助提取出最具代
表性和区分性的特征,以提高分类模型的性能。
然而,传统的特征选
择方法往往需要耗费大量时间和计算资源,并且可能存在特征冗余的
问题。
为了解决这些问题,本文提出了基于引力搜索算法的特征选择
与分类模型研究。
引力搜索算法是一种基于物理引力的优化算法,它
模拟了物体之间的相互吸引和排斥的过程,具有全局搜索和收敛速度
快的优点。
通过将引力搜索算法应用于特征选择和分类模型中,可以
高效地找到最佳特征子集,并构建出性能优良的分类模型。
一、引力搜索算法的原理与特点
引力搜索算法是一种基于物理引力的优化算法,其原理是模拟物体
之间的引力相互作用。
在引力搜索算法中,每个个体被看作一个天体,其位置表示了解的位置,通过计算个体之间的引力和移动步长来更新
个体的位置。
引力搜索算法具有以下几个特点:
1. 全局搜索能力强:引力搜索算法能够通过相互引力的作用在整个
搜索空间中进行全局搜索。
2. 收敛速度快:引力搜索算法采用引力和移动步长的动态更新策略,能够快速收敛到最优解。
3. 简单易实现:引力搜索算法的思想简单易懂,实现起来较为简单。
二、引力搜索算法在特征选择中的应用
特征选择是从原始特征集中选取出最有效的特征子集的过程。
传统
的特征选择方法往往需要计算特征子集的评价指标,然后进行搜索和
优化。
而引力搜索算法通过模拟引力相互作用的过程,可以直接寻找
最佳特征子集,从而避免了耗时的评价指标计算和搜索过程。
在引力搜索算法的特征选择中,可以通过如下步骤进行:
1. 初始化引力搜索算法的参数,包括个体数量、引力常数、移动步
长等。
2. 初始化种群的位置,即每个个体的特征子集。
3. 计算个体之间的引力,并根据引力和移动步长来更新个体的位置。
4. 根据特定的停止准则,判断是否达到停止条件。
若满足停止条件,则停止搜索;否则,返回第3步继续搜索。
5. 根据引力搜索算法的结果,选择最佳的特征子集作为最终的特征
选择结果。
三、引力搜索算法在分类模型中的应用
引力搜索算法不仅可以应用于特征选择中,还可以结合分类模型进
行性能改进。
在传统的分类模型中,特征选择往往是一个独立的环节,在特征选择完成后再训练分类模型。
而引力搜索算法可以将特征选择
和分类模型的训练过程融合起来,使得特征选择和分类模型的优化可
以同时进行。
具体而言,可以通过如下步骤将引力搜索算法与分类模型结合起来:
1. 初始化引力搜索算法的参数,包括个体数量、引力常数、移动步
长等。
2. 初始化种群的位置,即每个个体的特征子集,并随机初始化分类
模型的参数。
3. 计算每个个体的适应度,即使用选定的特征子集和分类模型参数
对训练集进行训练,并计算分类模型在测试集上的性能。
4. 计算个体之间的引力,并根据引力和移动步长来更新个体的位置
和分类模型参数。
5. 根据特定的停止准则,判断是否达到停止条件。
若满足停止条件,则停止搜索;否则,返回第3步继续搜索。
6. 根据引力搜索算法的结果,选择最佳的特征子集和分类模型参数
作为最终的分类模型。
结论:
基于引力搜索算法的特征选择与分类模型研究,通过模拟引力相互
作用的过程,能够高效地找到最佳特征子集,并构建出性能优良的分
类模型。
引力搜索算法具有全局搜索能力强和收敛速度快等优点,简
单易实现,因此在特征选择和分类模型中具有广泛的应用前景。
然而,
引力搜索算法仍然存在一些不足,例如参数的选择较为困难,搜索过程可能陷入局部最优等问题,还需要进一步的研究和探索。