基于遗传算法优化的最小二乘支持向量机建模与预测系统
项目介绍
本项目实现了一个集成遗传算法(GA)优化与最小二乘支持向量机(LS-SVM)的智能建模系统。系统通过遗传算法对LS-SVM的关键参数进行自动寻优,有效提升模型在回归预测或分类识别任务中的性能。该系统提供从数据预处理、参数优化、模型训练到性能评估与可视化的完整流程,采用模块化设计,具有良好的可扩展性和易用性。
功能特性
- 自动参数优化:利用遗传算法自动搜索LS-SVM模型的最优超参数组合,避免繁琐的手动调参。
- 多功能支持:适用于回归预测(如房价预测)与分类识别(如图像分类)等多种机器学习任务。
- 灵活数据处理:支持导入
.mat、.csv、.xlsx等多种格式的数据集,并提供数据归一化等预处理功能。 - 全面结果输出:输出最优参数、模型文件、预测结果、性能评估指标(RMSE、MAE、准确率等)以及优化过程与预测结果的可视化图表。
- 用户友好界面:提供图形化界面(GUI),方便用户配置参数、启动优化训练并查看结果。
使用方法
- 准备数据:确保您的训练数据集和测试数据集为支持的格式(如.csv, .xlsx, .mat),并包含特征矩阵和标签向量。
- 配置参数:通过界面或配置文件设置遗传算法参数(种群大小、进化代数等)和LS-SVM模型配置(核函数类型、参数搜索范围等)。
- 运行系统:启动主程序。系统将自动执行GA优化LS-SVM参数、训练最终模型、并对测试集进行预测。
- 获取结果:查看输出的最优参数、模型性能评估指标,并分析优化过程曲线和预测结果对比图。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- MATLAB:版本 R2018a 或更高版本
- 必要工具箱:Statistics and Machine Learning Toolbox
文件说明
主程序文件作为系统的总控核心,负责调用并协调各个功能模块。其主要能力包括初始化图形用户界面以接收用户输入,调度数据预处理模块完成数据加载与清洗,控制遗传算法优化流程以实现对支持向量机参数的自动寻优,管理模型的训练与验证过程,执行最终预测并生成性能评估报告,同时驱动可视化模块绘制优化进程与预测效果对比图。