天牛须优化算法BSA广义神经网络GRNN做多特征输入，单个因变量输出的拟合预测模型。 程序内注释详细直接替换数据就可以用。 程序语言为matlab。
在数据预测领域，我们常常需要构建模型来处理多特征输入和单个因变量输出的情况。今天就来聊聊如何利用天牛须优化算法（BSA）与广义神经网络（GRNN）打造这样一个拟合预测模型，并且用Matlab来实现它。
天牛须优化算法（BSA）简介
天牛须优化算法是一种受天牛觅食行为启发的智能优化算法。天牛左右两根触角能感知周围环境信息，通过比较两边信息来决定移动方向。在算法中，天牛根据两个触角对目标函数值的评估，向较好的方向移动，不断迭代寻找最优解。
广义神经网络（GRNN）简介
广义神经网络是一种基于非线性回归理论的前馈型神经网络。它结构简单，训练速度快，对于处理复杂的非线性映射问题表现出色。
Matlab实现代码及分析
数据准备
% 加载数据，这里假设数据文件名为data.csv，前几列为特征，最后一列为因变量 data = readtable('data.csv'); X = table2array(data(:,1:end - 1)); % 特征数据 Y = table2array(data(:,end)); % 因变量数据 % 划分训练集和测试集，70%训练，30%测试 train_ratio = 0.7; train_num = floor(size(X, 1) * train_ratio); X_train = X(1:train_num, :); Y_train = Y(1:train_num); X_test = X(train_num + 1:end, :); Y_test = Y(train_num + 1:end);这里首先读取数据文件，将其分为特征数据X和因变量数据Y。然后按照设定的比例划分训练集和测试集，为后续模型训练和评估做准备。
天牛须优化算法（BSA）实现
% BSA参数设置 dim = size(X_train, 2); % 维度为特征数量 N = 50; % 天牛数量 Max_iter = 200; % 最大迭代次数 lb = -10 * ones(1, dim); % 下限 ub = 10 * ones(1, dim); % 上限 step = 1; % 初始步长 delta = 0.98; % 步长缩减因子 % 初始化天牛位置 X = zeros(N, dim); for i = 1:N X(i, :) = lb + (ub - lb).* rand(1, dim); end % 主循环 for t = 1:Max_iter for i = 1:N % 计算左右触角位置 left_antenna = X(i, :) + step * randn(1, dim); right_antenna = X(i, :) - step * randn(1, dim); % 边界处理 left_antenna = max(left_antenna, lb); left_antenna = min(left_antenna, ub); right_antenna = max(right_antenna, lb); right_antenna = min(right_antenna, ub); % 计算目标函数值 left_fitness = grnn_fitness(left_antenna, X_train, Y_train, X_test, Y_test); right_fitness = grnn_fitness(right_antenna, X_train, Y_train, X_test, Y_test); % 更新天牛位置 if left_fitness < right_fitness X(i, :) = X(i, :) + step * sign(left_antenna - right_antenna); else X(i, :) = X(i, :) - step * sign(left_antenna - right_antenna); end % 边界处理 X(i, :) = max(X(i, :), lb); X(i, :) = min(X(i, :), ub); end % 更新步长 step = step * delta; end % 找到最优解 [best_fitness, best_index] = min([grnn_fitness(X(i, :), X_train, Y_train, X_test, Y_test) for i = 1:N]); best_params = X(best_index, :);在这段代码中，先设置了BSA算法的各项参数，如天牛数量、最大迭代次数、搜索空间的上下限等。接着初始化天牛的位置。在主循环中，每次迭代计算天牛左右触角的位置，评估触角处的目标函数值（这里目标函数基于GRNN模型的性能），根据比较结果更新天牛位置，并对位置进行边界处理。最后找到最优解，也就是经过BSA优化后的GRNN模型参数。
GRNN相关函数实现
function fitness = grnn_fitness(params, X_train, Y_train, X_test, Y_test) spread = params(1); % GRNN的spread参数 net = newgrnn(X_train, Y_train, spread); % 创建GRNN网络 Y_pred = sim(net, X_test); % 预测 fitness = mean((Y_pred - Y_test).^2); % 均方误差作为适应度 end这个函数定义了基于GRNN模型的适应度计算方式。接收经过BSA优化后的参数（这里主要是GRNN的spread参数），创建GRNN网络并进行预测，用预测值与真实值的均方误差作为适应度，均方误差越小，说明模型性能越好，对应BSA中该位置的适应度越高。
最终预测与结果展示
% 使用最优参数创建GRNN网络 net = newgrnn(X_train, Y_train, best_params(1)); Y_pred = sim(net, X_test); % 结果展示 figure; plot(1:length(Y_test), Y_test, 'b', 'DisplayName', '真实值'); hold on; plot(1:length(Y_pred), Y_pred, 'r--', 'DisplayName', '预测值'); xlabel('样本序号'); ylabel('因变量值'); legend; mse = mean((Y_pred - Y_test).^2); fprintf('均方误差MSE: %.4f\n', mse);最后，使用经过BSA优化得到的最优参数创建GRNN网络，对测试集进行预测，并将预测结果与真实值进行可视化展示，同时计算并输出均方误差来评估模型的预测性能。
天牛须优化算法BSA广义神经网络GRNN做多特征输入，单个因变量输出的拟合预测模型。 程序内注释详细直接替换数据就可以用。 程序语言为matlab。
通过上述步骤，我们成功构建了基于天牛须优化算法BSA与广义神经网络GRNN的多特征输入、单个因变量输出的拟合预测模型，并且通过Matlab代码实现了整个过程。你只需按照数据准备部分的格式替换自己的数据，就可以直接使用该程序进行类似的预测任务啦。
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