基于MATLAB的极限学习机ELM的数据分类预测方法应用
说明:这是一个机器学习实战项目(附带数据+代码+文档),如需数据+代码+文档可以直接到文章最后关注获取 或者私信获取。
1.项目背景
在现代数据挖掘与机器学习领域,面对日益复杂的数据结构和快速增长的数据量,开发高效、快速且准确的分类预测模型变得至关重要。极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)作为一种新兴的单隐层前馈神经网络算法,因其训练速度快、泛化能力强而受到广泛关注。ELM不需要传统神经网络中的反向传播过程,极大地简化了训练流程并减少了计算时间,同时还能保持较高的预测精度。本项目基于MATLAB平台,旨在探索ELM算法在数据分类预测中的应用潜力。通过系统地进行数据预处理、模型构建、训练及验证,本项目不仅能够深化对ELM算法原理的理解,还为实际问题提供了有效的解决方案,特别是在需要快速响应的大规模数据分析场景中具有显著优势。
本项目实现了基于MATLAB的极限学习机ELM的数据分类预测方法应用。
2.数据获取
本次建模数据来源于网络(本项目撰写人整理而成),数据项统计如下:
编号 | 变量名称 | 描述 |
1 | x1 | |
2 | x2 | |
3 | x3 | |
4 | x4 | |
5 | x5 | |
6 | x6 | |
7 | x7 | |
8 | x8 | |
9 | x9 | |
10 | x10 | |
11 | y | 因变量 |
数据详情如下(部分展示):
3.数据预处理
3.1 查看数据
使用head()方法查看前五行数据:
关键代码:
3.2数据缺失查看与描述统计
使用summary()方法查看数据信息:
从上图可以看到,总共有11个变量,数据中无缺失值,共2000条数据。
关键代码:
4.探索性数据分析
4.1 因变量柱状图
用bar()方法绘制柱状图:
4.2 y=1样本x1变量分布直方图
用histogram()方法绘制直方图:
4.3 相关性分析
数据变量的相关性分析:从上图中可以看到,数值越大相关性越强,正值是正相关、负值是负相关。
5.特征工程
5.1 建立特征数据和标签数据
关键代码如下:
5.2 数据集拆分
按照80%训练集、20%验证集进行划分,关键代码如下:
6.构建极限学习机ELM分类模型
主要实现了基于MATLAB的极限学习机ELM的数据分类预测方法应用。
6.1 构建模型
构建分类模型。
模型名称 | 模型参数 |
ELM分类模型 | 1 |
50 | |
'sig' |
7.模型评估
7.1评估指标及结果
评估指标主要包括准确率等等。
模型名称 | 指标名称 | 指标值 |
测试集 | ||
ELM分类模型 | 训练准确率 | 87.19% |
测试准确率 | 87.00% | |
灵敏度(训练) | 87.19% | |
灵敏度(测试) | 86.21% |
从上表可以看出,准确率为87%左右,说明模型效果良好。
关键代码如下:
8.结论与展望
综上所述,本项目实现了基于MATLAB的极限学习机ELM的数据分类预测方法应用,最终证明了我们提出的模型效果良好。此模型可用于日常产品的建模工作。