实用指南:198种组合算法+优化XGBoost+SHAP分析+新数据预测!机器学习可解释分析,强烈安利,粉丝必备!

198种组合算法+优化XGBoost+SHAP分析+新数据预测!机器学习可解释分析,强烈安利,粉丝必备!!主要功如下:

主要功能

  1. 多输出回归预测:使用XGBOOST对多变量回归内容进行预测
  2. 智能超参数优化:使用DBO算法优化XGBOOST树数、深度
  3. 对比分析:比较优化前后模型的预测精度(RMSE、R²、MAE)
  4. 可解释性分析:计算SHAP值分析特征重要性
  5. 新数据预测:训练结束后可对新数据进行预测

9种映射方法,种群初始值选择,改进智能算法
label=1 对应 tent 映射
label=2 对应 chebyshev 映射
label=3 对应 singer 映射
label=4 对应 logistic 映射
label=5 对应 sine 映射
label=6 对应 circle 映射
label=7 对应 立方映射
label=8 对应 Hénon 映射
label=9 对应广义Logistic映射

智能算法包括:
1、PSO 粒子群
2、SSA 麻雀
3、ZOA 斑马
4、WOA 鲸鱼群
5、WSO 白鲨
6、GWO 灰狼
7、GA 遗传算法
8、C_PSO 横向交叉粒子群
9、COA 小龙虾
10、DA 蜻蜓
11、IGWO 改进灰狼
12、SMA 黏菌
13、RIME 雾凇/霜冰
14、NRBO 牛顿-拉夫逊优化算法
15、CPO 冠豪猪
16、DBO 蜣螂
17、E-WOA 改进鲸鱼群
18、FSA 火焰鸟
19、GEO 金鹰
20、GoldSA 黄金正弦
21、LVY 常青藤
22、KOA 开普勒

目前有9*22=198种智能算法组合

逻辑关联流程
数据导入 → 归一化 → 划分训练/测试集 → 优化参数 → 训练优化后模型 →
预测结果 → 与未优化对比 → 指标计算与可视化 → SHAP分析 → 新数据预测
算法步骤详解

  1. 数据预处理
    • 从Excel读取5个输入特征,1个输出目标
    • 使用mapminmax归一化到[0,1]区间
    否打乱样本顺序(80%训练,20%测试)就是• 可选择
  2. 智能优化阶段
    • 优化算法:DBO(蜣螂优化算法)
    • 优化变量:树数、深度
    • 目标函数:验证集上的RMSE误差
    • 混沌映射:支持9种混沌映射初始化(默认tent映射)
  3. 模型构建
    输入 →xgboost→ 输出
  4. 训练配置
    XGBOOST
  5. 评估与对比
    • 对比模型:相同数据下的未优化RF
    • 评估指标:RMSE、R²、MAE
    • 可视化:
    • 迭代曲线
    • 雷达图对比
    • 预测值对比曲线
    • 误差百分比图
    • 回归拟合图
  6. 可解释性分析
    • 计算SHAP值分析各输入特征对输出的贡献度
  7. 应用阶段
    • 加载新内容并进行预测
    • 结果保存到Excel
    关键技术路线
  8. 智能优化:优化参数
  9. 混沌理论:应用混沌映射提升优化算法多样性
  10. 模型可解释性:SHAP值分析特征重要性
  11. 全面可视化:多种图形化结果展示
    运行环境要求
    • 软件:MATLAB2020
    • 依赖工具箱:
    • OA_ToolBox\ - 智能优化算法工具箱
    • spider_plot\ - 雷达图绘制工具箱
    • 数据文件:
    • 回归数据.xlsx - 训练数据
    • 新的多输入.xlsx - 预测材料
    输出结果
  12. 数值结果:优化前后各项指标对比表格
  13. 图形结果:迭代曲线、雷达图、预测对比图、误差分析图等
  14. 模型资料:训练好的网络
  15. 预测结果:新材料的预测值保存为Excel文件

应用场景

  1. 科研论文:献出完整的优化-评估-解释流程,可直接生成论文图表
  2. 数模比赛:适用于数学建模比赛的回归问题
  3. 场景预测:
    • 金融风险评估
    • 销售量预测
  4. 特征工程:通过SHAP分析识别关键特征
  5. 算法对比:验证智能优化算法对传统
    网络的改进效果
    注意:代码中使用的可增强优化算法的全局搜索能力,避免早熟收敛。SHAP分析部分需确保特征名称(featureNames)与实际资料匹配。
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完整代码私信回复198种组合算法+优化XGBoost+SHAP分析+新数据预测!机器学习可解释分析,强烈安利,粉丝必备!

posted @ 2025-12-08 13:18  gccbuaa  阅读(10)  评论(0)    收藏  举报