import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from pyswarm import pso import matplotlib.pyplot as plt file = "zhong.xlsx" data = pd.read_excel(file) #reading file X=np.array(data.loc[:,'种植密度':'有效积温']) y=np.array(data.loc[:,'产量']) # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X,y, test_size=0.2, random_state=42) # 定义BP神经网络模型 def nn_model(X): model = Sequential() model.add(Dense(X[0], input_dim=X_train.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(X[1], activation='relu')) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model # 定义适应度函数 def fitness_func(X): model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=100, verbose=0) score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=0) return score # 定义变量的下限和上限 lb = [5, 5] ub = [20, 20] # 利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型 result = pso(fitness_func, lb, ub) # 输出最优解和函数值 print('最优解:', result[0]) print('最小函数值:', result[1]) # 绘制预测值和真实值对比图 model = nn_model(result[0]) model.fit(X_train, y_train, epochs=100, verbose=0) y_pred = model.predict(X_test) plt.plot(y_test, y_pred, 'o') plt.xlabel('True values') plt.ylabel('Predictions') plt.show() # 绘制损失函数曲线图 model = nn_model(result[0]) history = model.fit(X_train, y_train, epochs=100, validation_data=(X_test, y_test), verbose=0) plt.plot(history.history['loss'], label='train') plt.plot(history.history['val_loss'], label='test') plt.legend() plt.show()
时间: 2024-04-05 13:34:13 浏览: 116
这段代码实现了一个利用改进的粒子群算法优化BP神经网络预测模型的过程,并绘制了预测值和真实值对比图以及损失函数曲线图。其中,数据集被分为训练集和测试集,BP神经网络模型被定义,并且适应度函数被定义为神经网络模型在测试集上的均方误差。利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型,并输出最优解和函数值。最后绘制预测值和真实值对比图以及损失函数曲线图。
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import time import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler import numpy as np import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Dense, Dropout import tkinter as tk from tkinter import ttk from sklearn.neural_network import MLPClassifier from sklearn.preprocessing import StandardScaler from tkinter.messagebox import showinfo # pip install pyserial import serial import serial.tools.list_ports from main import MyClass if __name__ == '__main__': detect = MyClass() def collect_data_click(): detect.on_collect_data_click()
这段代码看起来是一个 Python 脚本,主要包括以下几个部分:
1. 导入需要的库:time、pandas、sklearn、numpy、tensorflow、tkinter、serial 等。
2. 从 tensorflow.keras 中导入 Sequential 和 Dense 两个类,用于搭建神经网络模型。
3. 定义了一个名为 `MyClass` 的类,并创建了一个 `detect` 实例。
4. 定义了一个名为 `collect_data_click()` 的函数,该函数调用了 `detect` 实例的 `on_collect_data_click()` 方法。
其中,`detect` 实例似乎是一个自定义的类对象,`on_collect_data_click()` 方法可能用于启动数据采集。如果需要更详细的分析,建议查看 `MyClass` 类和 `on_collect_data_click()` 方法的源代码。
import numpy as np import pandas as pd from sklearn.model_selection import train_test_split from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense from pyswarm import pso file = "zhong.xlsx" data = pd.read_excel(file) #reading file X=np.array(data.loc[:,'种植密度':'有效积温']) y=np.array(data.loc[:,'产量']) # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X,y, test_size=0.2, random_state=42) # 定义BP神经网络模型 def nn_model(X): model = Sequential() model.add(Dense(X[0], input_dim=X_train.shape[1], activation='relu')) model.add(Dense(X[1], activation='relu')) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model # 定义适应度函数 def fitness_func(X): model = nn_model(X) model.fit(X_train, y_train, epochs=100, verbose=0) score = model.evaluate(X_test, y_test, verbose=0) return score # 定义变量的下限和上限 lb = [5, 5] ub = [50, 50] # 利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型 result = pso(fitness_func, lb, ub) # 输出最优解和函数值 print('最优解:', result[0]) print('最小函数值:', result[1])
这段代码实现了一个改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型。具体来说,它读取了一个名为"zhong.xlsx"的Excel文件,将其中的数据集分为训练集和测试集,然后定义了一个BP神经网络模型和适应度函数。接着,它定义了变量的下限和上限,并利用PySwarm库实现改进的粒子群算法来优化BP神经网络预测模型。最后,输出了最优解和函数值。
需要注意的是,这段代码中的BP神经网络模型只有一个隐藏层,且隐藏层的神经元数量是由变量X[0]和X[1]来控制的。此外,这里的优化目标是最小化均方误差(MSE),即函数值越小,模型的预测结果与真实值的差距越小。
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