MATLAB实现VMD-SSA-KELM和VMD-KELM变分模态分解结合麻雀算法优化核极限学习机多输入单输出时间序列预测

简介: MATLAB实现VMD-SSA-KELM和VMD-KELM变分模态分解结合麻雀算法优化核极限学习机多输入单输出时间序列预测

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⛄ 内容介绍

⛄ 部分代码

function [Convergence_curve,bestX]=SSA(N, dim, ub, lb,M,hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test)

P_percent = 0.2;    % 发现者的种群规模占总种群规模的百分比

pNum = round(N*P_percent);    % 发现者数量20%

SD = pNum/2;      % 警戒者数量10%

ST = 0.8;           % 安全阈值

% 初始化

X = initialization(N, dim, ub, lb);

for i = 1:N

%     X(i, :) = lb + (ub - lb) .* rand(1, dim);

   fitness1(i) = fitness(X(i, :),hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test);

end

pFit = fitness1;

pX = X;                            % 与pFit相对应的个体最佳位置

[fMin, bestI] = min(fitness1);      % fMin表示全局最优解

bestX = X(bestI, :);             % bestX表示全局最优位置

%% 开始进化

Convergence_curve = ones(M,1);  % 初始化每次迭代得到的最佳的适应度


%% 迭代寻优

for t = 1 : M      

   [~, sortIndex] = sort(pFit);            % 排序    

   [fmax, B] = max(pFit);

   worst = X(B, :);    

   %% 发现者位置更新

   r2 = rand(1);

   if r2 < ST

       for i = 1:pNum      % Equation (3)

           r1 = rand(1);

           X(sortIndex(i), :) = pX(sortIndex(i), :)*exp(-(i)/(r1*M));

           X(sortIndex(i), :) = Bounds(X(sortIndex(i), :), lb, ub);

           fitness1(sortIndex(i)) = fitness(X(sortIndex(i), :),hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test);

       end

   else

       for i = 1:pNum

           X(sortIndex(i), :) = pX(sortIndex(i), :)+randn(1)*ones(1, dim);

           X(sortIndex(i), :) = Bounds(X(sortIndex(i), :), lb, ub);

           fitness1(sortIndex(i)) = fitness(X(sortIndex(i), :),hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test);

       end

   end

   

   [~, bestII] = min(fitness1);

   bestXX = X(bestII, :);

   

   %% 跟随者位置更新

   for i = (pNum+1):N                     % Equation (4)

       A = floor(rand(1, dim)*2)*2-1;

       if i > N/2

           X(sortIndex(i), :) = randn(1)*exp((worst-pX(sortIndex(i), :))/(i)^2);

       else

           X(sortIndex(i), :) = bestXX+(abs((pX(sortIndex(i), :)-bestXX)))*(A'*(A*A')^(-1))*ones(1, dim);

       end

       X(sortIndex(i), :) = Bounds(X(sortIndex(i), :), lb, ub);

       fitness1(sortIndex(i)) = fitness(X(sortIndex(i), :),hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test);

   end

   

   %% 警戒者位置更新

   c = randperm(numel(sortIndex));

   b = sortIndex(c(1:SD));

   for j = 1:length(b)      % Equation (5)

       if pFit(sortIndex(b(j))) > fMin

           X(sortIndex(b(j)), :) = bestX+(randn(1, dim)).*(abs((pX(sortIndex(b(j)), :) -bestX)));

       else

           X(sortIndex(b(j)), :) = pX(sortIndex(b(j)), :)+(2*rand(1)-1)*(abs(pX(sortIndex(b(j)), :)-worst))/(pFit(sortIndex(b(j)))-fmax+1e-50);

       end

       X(sortIndex(b(j)), :) = Bounds(X(sortIndex(b(j)), :), lb, ub);

       fitness1(sortIndex(b(j))) = fitness(X(sortIndex(b(j)), :),hiddennum_best, inputn, outputn, output_train, inputn_test ,outputps, output_test);

   end

   

   for i = 1:N

       % 更新个体最优

       if fitness1(i) < pFit(i)

           pFit(i) = fitness1(i);

           pX(i, :) = X(i, :);

       end

       % 更新全局最优

       if pFit(i) < fMin

           fMin = pFit(i);

           bestX = pX(i, :);

       end

   end

   Convergence_curve(t) = fMin;

   

   disp(['SSA: At iteration ', num2str(t), ' ,the best fitness is ', num2str(fMin)]);

end


⛄ 运行结果

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