Performance evaluation of hybrid WOA-XGBoost, GWO-XGBoost and BO-XGBoost models to predict blast-induced ground vibration
时间: 2025-01-23 20:09:16 浏览: 33
### 鲸鱼优化算法与其他优化算法结合XGBoost模型在预测爆破引起地面振动中的应用
#### 模型概述
混合WOA-XGBoost、GWO-XGBoost 和 BO-XGBoost 是三种不同的优化策略与 XGBoost 结合形成的增强版机器学习模型。这些模型利用各自独特的优化机制来调整 XGBoost 的超参数,进而提高模型的泛化能力和预测精度。
- **WOA-XGBoost** 使用鲸鱼优化算法 (Whale Optimization Algorithm),一种模拟座头鲸捕食行为的群体智能优化技术[^1]。
- **GWO-XGBoost** 则采用灰狼优化器 (Grey Wolf Optimizer),模仿自然界中灰狼的社会等级结构及其狩猎过程来进行全局搜索和局部开发操作[^2]。
- **BO-XGBoost** 应用了贝叶斯优化 (Bayesian Optimization),通过构建概率代理模型以指导后续样本的选择,在较少试验次数内找到最优解[^3]。
#### 性能评估指标
为了全面评价上述三个模型针对爆破引发地面震动这一特定应用场景下的表现,通常会考虑以下几个方面:
- **准确性**:衡量模型输出结果与实际观测值之间的吻合程度;
- **鲁棒性**:考察不同条件下模型能否保持稳定的表现;
- **计算效率**:关注训练时间和资源消耗情况;
- **可解释性**:分析模型内部工作原理以及各因素的影响权重;
```python
from sklearn.metrics import mean_squared_error, r2_score
import numpy as np
def evaluate_performance(y_true, y_pred):
mse = mean_squared_error(y_true, y_pred)
rmse = np.sqrt(mse)
r2 = r2_score(y_true, y_pred)
print(f'Mean Squared Error: {mse}')
print(f'Root Mean Squared Error: {rmse}')
print(f'R-squared Score: {r2}')
# 假设已经得到了真实值y_true和预测值y_pred
evaluate_performance(y_true, y_pred)
```
#### 实验设计建议
考虑到爆破活动本身的复杂性和不确定性,实验过程中应当尽可能多地收集影响因子数据,并合理划分测试集与验证集的比例。同时,可以引入交叉验证等手段进一步确保结论的有效性。
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