鲸鱼优化算法WOA优化BP神经网络回归预测模型及MATLAB代码实现文章目录鲸鱼优化算法WOA优化BP神经网络回归预测模型及MATLAB代码实现1 .算法描述2 .鲸鱼优化步骤和流程图设计3. WOA-BP预测算法参数设置4 .执行结果5. MATLAB代码
1 .算法说明
鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm )是2016年提出的一种新的智能优化算法。 算法灵感来自鲸鱼包围猎物的行为。 鲸鱼在狩猎过程中通过包围猎物的方式和以环状游动喷出气泡网驱赶猎物的方式两种方式进行狩猎。 选择Sphere函数作为测试基函数，比较鲸鱼优化算法WOA与遗传算法GA、粒子群算法PSO的优良性能，结果表明鲸鱼算法具有较好的全局搜索性能。
2 .鲸鱼优化算法优化BP神经网络预测的步骤和流程图设计BP神经网络训练中的初始权值和阈值由随机数生成，影响训练的网络结构，用鲸鱼优化算法进行BP神经网络的训练
2.1 WOA优化BP神经网络的步骤：
step1:初始化BP神经网络的权重和阈值
Step2:计算鲸鱼优化算法WOA的决策变量长度，选择均方误差作为优化的目标函数。
Step3)设定算法停止准则，利用鲸鱼优化算法优化神经网络权重和阈值参数。
Step4)将优化得到的权重和阈值参数分配给BP神经网络。
Step5)优化BP神经网络的训练和测试与优化前的BP神经网络进行误差分析和精度比较。
2.2 WOA优化BP神经网络的流程图设计
3. WOA-BP预测算法参数设置3.1 数据说明
利用建筑物能量数据集构建BP神经网络回归预测和鲸鱼优化算法WOA优化BP神经网络回归预测算法。
3.2 数据格式
示例编号features1features2features 3…featuresntarget 12nhttp://www.Sina.com /
优化BP神经网络的权重和阈值参数，以整个训练集和测试集的均方误差作为适应度函数。 适应度函数值越小，表示训练越准确，兼顾模型预测精度越好。
f=min(msetrainingset，Testingset ) f=(min ) left ) mse_{text{trainingset}， text { testingset } ringset
式中，TraingingSet、TestingSet分别是训练集和测试集的样本。
3.3 优化变量的选取与适应度函数设计
3.4 算法的参数设置
net=newff(inputn，outputn，hiddennum_best，{'tansig '，' purelin'}，' trainlm '，' learngdm ' )； %创建模型%网络参数配置net.trainParam.epochs=1000； %训练次数net.trainParam.lr=0.01； %学习速度net.trainParam.goal=0.00001； %训练目标最小误差net.trainParam.show=25； %显示频率net.trainParam.mc=0.01； %动量因子net.trainParam.min_grad=1e-6； %最小性能梯度net.trainParam.max_fail=6； %最高失败次数a)BP神经网络的参数设置
%初始化WOA参数popsize=30； %初始种群规模maxgen=50； %最大进化代数dim=input num * hidden num _ besthiddennum _ besthiddennum _ best * outputnumoutputnum； %参数个数lb=repmat (-3，1，dim )； %参数下限ub=repmat (3，1，dim )； %参数上限b) WOA算法的参数设置
4 .运行结果3.5 使用WOA优化后的BP神经网络进行预测，并与BP神经网络的预测结果进行误差分析和对比
5. MATLAB代码见博客主页
一种改进的BP神经网络回归预测算法分类代码地址BP[BP神经网络回归预测矩阵码]GA-BP[[GA优化BP回归预测矩阵码(包括优化前的比较) ]] PSO-BP[[粒子群算法PSO优化BP神经网络回归预测MATLAB码] ACO-BP[[蚁群算法ACO优化BP神经网络回归预测MATLAB码]] ASO-BP[[原子搜索算法ASO优化BP神经网络回归预测MATLAB码]]SSA-BP[[麻雀搜索算法SSA优化BP神经网络回归预测MATLAB码] WOA-BP[[鲸鱼优化算法WOA优化BP神经网络回归预测MATLAB码]]ABC-BP[[人工蜂群算法ABC优化BP神经网络回归预测MATLAB码]] SOA-BP[[海鸥优化算法SOA优化BP神经网络回归预测MATLAB码] CS-BP[[布尔戈瓦鸟搜索算法CS优化BP神经网络回归预测MATLAB码]] logistic-aso-BP [ [基于改进逻辑混沌映射的原子搜索算法aso优化BP神经网络回归预测MATLAB码]] logistic-SSA-BP [ [基于改进log stic混沌映射的麻雀搜索算法SSA优化BP神经网络回归预测MATLAB码]] tent-aso-BP [ [基于tent混沌映射改进的原子搜索算法aso优化BP神经网络回归预测MATLAB码] ] tent-SSA-BP [ [基于tent混沌映射改进的麻雀搜索算法SSA-BP ] sine-SSA-BP[sine基于改进混沌图的麻雀搜索算法SSA优化BP神经网络回归预测MATLAB码]