《電子技術(shù)應(yīng)用》
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獅群優(yōu)化核極限學(xué)習(xí)機(jī)的分類算法
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第2期
劉新建，孫中華
武漢烽火信息集成技術(shù)有限公司，湖北 武漢430074
摘要： 在核極限學(xué)習(xí)機(jī)(Kernel Based Extreme Learning Machine，KELM)分類應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合獅群算法(Loin Swarm Optimization，LSO)強(qiáng)全局尋優(yōu)能力與收斂快的特性，提出一種LSO優(yōu)化KELM算法。將測(cè)試準(zhǔn)確率作為LSO優(yōu)化KELM的適應(yīng)度函數(shù)，根據(jù)移動(dòng)位置獲取最優(yōu)適應(yīng)度值進(jìn)行數(shù)據(jù)分類測(cè)試的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。采用UCI數(shù)據(jù)集仿真測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，較KELM分類，LSO優(yōu)化KELM可獲得更優(yōu)的分類準(zhǔn)確率；較麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm，SSA)優(yōu)化KELM，LSO優(yōu)化KELM收斂速度快，分類性能更優(yōu)。
中圖分類號(hào)： TP391.9
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211532
中文引用格式： 劉新建，孫中華. 獅群優(yōu)化核極限學(xué)習(xí)機(jī)的分類算法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(2)：69-72.
英文引用格式： Liu Xinjian，Sun Zhonghua. Classification algorithm of loin swarm optimization kernel extreme learning machine[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：69-72.
Classification algorithm of loin swarm optimization kernel extreme learning machine
Liu Xinjian，Sun Zhonghua
Wuhan Fiberhome Information Integration Technologies Co.，Ltd.，Wuhan 430074，China
Abstract： Based on the classification and application of the kernel based extreme learning machine(KELM)，combined with the strong global optimization ability and fast convergence characteristics of the lion swarm optimization(LSO) algorithm, an LSO optimization KELM algorithm is proposed. The test accuracy is taken as the fitness function of LSO to optimize KELM, and the evaluation standard for data classification test is obtained according to the mobile position to obtain the optimal fitness value. Using UCI data set simulation test, the experimental results show that compared with KELM classification, LSO optimization KELM can obtain better classification accuracy. Compared with sparrow search algorithm(SSA) optimization KELM, LSO optimization KELM has faster convergence speed and better classification performance.
Key words : kernel extreme learning machine(KELM)；lion swarm optimization(LSO)；sparrow search algorithm(SSA)

0 引言

    圖像分類是圖像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，研究者對(duì)于不同場(chǎng)景的圖像采用不同的算法進(jìn)行研究。極限學(xué)習(xí)機(jī)(Extreme Learning Machine，ELM)有效避免了傳統(tǒng)前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的劣勢(shì)，基于學(xué)習(xí)速度快、泛化性能好等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于圖像分類領(lǐng)域。文獻(xiàn)[1]采用改進(jìn)蝙蝠算法優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行圖像分類，提高分類準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上加快了分類速度；文獻(xiàn)[2]采用螢火蟲算法(Firefly Algorithm，F(xiàn)A)優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)對(duì)遙感影響進(jìn)行分類，F(xiàn)A優(yōu)化算法高于傳統(tǒng)的遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)優(yōu)化方法；文獻(xiàn)[3]采用魚群算法優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)，可獲得更好的分類效果；文獻(xiàn)[4]采用局部信息保持極限學(xué)習(xí)機(jī)，在分類性能上優(yōu)于KELM算法；文獻(xiàn)[5]、[6]采用多核多特征進(jìn)行重構(gòu)ELM，提高了準(zhǔn)確性和完整性。綜上，較ELM，采用群智能優(yōu)化算法可獲得更好的分類效果。KELM采用核函數(shù)來取代ELM的內(nèi)積運(yùn)算，增加了函數(shù)逼近能力，提高了非線性分類能力。文獻(xiàn)[7]采用核極限學(xué)習(xí)機(jī)應(yīng)用于脈象分類問題，較反向傳播算法(Back Propagation，BP)和支持向量機(jī)算法(Support Vector Machine，SVM)提高了分類準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)[8]采用核極限學(xué)習(xí)機(jī)可獲得乳腺良惡性腫塊樣病變數(shù)據(jù)的分類準(zhǔn)確率。

    文獻(xiàn)[9]指出LSO比PSO算法具有收斂速度快、精度高的特點(diǎn)，可獲得全局最優(yōu)解。文獻(xiàn)[10]、[11]指出獅群算法優(yōu)化傳統(tǒng)算法，可獲得更高精度。本文在KELM良好的分類性能基礎(chǔ)上，結(jié)合LSO的尋優(yōu)能力，提出LSO優(yōu)化KELM算法(簡(jiǎn)稱LKELM)，并采用UCI數(shù)據(jù)集進(jìn)行仿真測(cè)試，以檢驗(yàn)分類精度的提高程度。




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作者信息：

劉新建，孫中華

(武漢烽火信息集成技術(shù)有限公司，湖北 武漢430074)




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