一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108805197A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810578391.3(22)申请日2018.06.07(71)申请人南京邮电大学地址210003江苏省南京市新模范马路66号(72)发明人郑瑶嘉陈志岳文静周传薛丽(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人沈廉(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)G06N3/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法(57)摘要本发明公开了一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法。该方法提出一种将随机森林模型模拟成一个蜂群，其中一个随机森林代表蜜蜂的染色体，通过多次迭代得到一个随机森林模型，即蜂群，最优随机森林模型模拟化成蜂王，通过蜂王与雄蜂交叉繁殖，得到幼蜂，即备选的最优随机森林模型，如果幼蜂的性能好于蜂王，则由它代替蜂王。繁殖多代后便可以对得到最优随机森林模型。本发明基于查询访问数据比例极小，各部分仅依靠局部信息跳跃查找，具有良好的可维护性和扩展性，对手机用户行为具有良好的识别效果。CN108805197ACN108805197A权利要求书1/2页1.一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)创建一个蜂群，将场景模型化为网络，将人物轨迹模型化为人物中心点在网络节点中的移动，步骤2)判断随机森林模型性能使用适应度函数；计算每个随机森林模型的适应度函数，步骤3)婚飞过程，具体如下：步骤31)初始化蜂王的能量和速度，雄蜂的被淘汰数即未与蜂王成功交配的次数tagi初始化为0，更新公式如下：E(t+1)＝E(t)-γ(2)S(t+1)＝α(t)×S(t)(3)γ＝e*E(0)/sC(4)其中，γ,α∈(0,1)，S(t),E(t)为t时刻蜂王的速度和能量，E(0)为初始能量，e＝0.5，sC为预先设定的受精囊容量；步骤32)判断受精囊是否满或者蜂王的能量是否达到预先设定的临界值，如果是，则转入步骤4)；否则随机选择一个雄蜂，计算它的交配概率，如果pi>r，随机数r∈[0,1]，则交配成功，将它的染色体加入受精囊中，未与蜂王交配的雄蜂tagi+1，更新公式如下：-△(f)/s(t)pi＝e(4)其中△f为雄蜂与蜂王的适应度之差；步骤4)通过两点杂交法，同时考虑两个随机森林模型，选择各自最优的部分组成一个新的随机森林；蜂王从受精囊中随机选择一个染色体交叉，产生幼蜂，步骤5)对当前最优的随机森林模型进行调整更新，且将优秀的幼蜂-随机森林替代雄蜂，参与下一轮的繁殖-生成随机森林，生成新种群，步骤6)若当前迭代数大于预先设定的最大次数，则停止迭代；否则转到步骤4)。2.根据权利要求1所述的一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法，其特征在于，步骤1中所述创建一个蜂群，具体如下：步骤11)在训练集上创建随机森林模型RF(i)，将随机森林模型看作是一个蜜蜂；步骤12)重复步骤11，直到随机森林模型达到训练预设的要求为止。3.根据权利要求1所述的一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法，其特征在于，步骤2中，所述计算每个随机森林模型的适应度函数，更新公式如下：其中，zi代表蜜蜂-随机森林，j代表样本，如果zi被分到第j个样本，c(zi,j)＝1，否则等于0；如果成功分类的决策树个数与错误分类的相等，s(zi,j)＝1，否则等于0，m是样本数。4.根据权利要求1所述的一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法，其特征在于，步骤4中，所述蜂王从受精囊中随机选择一个染色体交叉，产生幼蜂，具体如下：步骤41)在雄蜂中选择适应度值比蜂王的适应度值相差不超过10％的个体，放入自适2CN108805197A权利要求书2/2页应列表中；步骤42)组成染色体的基因代表一个指向决策树根节点的指针，比较蜂王、雄蜂、自适应列表中对应位基因，如果相同，则放入幼蜂中，否则，随机得到一个在0和1之间的数，如果这个数小于等于0.3，那么把蜂王基因放入，如果大于0.3，则把雄蜂基因放入；步骤43)随机选择一个整数j∈[1,K]，在验证集上抽取m个样本形成训练样本集，训练出一颗决策树，代替原幼蜂的第j个基因。5.根据权利要求1所述的一种基于蜜蜂交配优化随机森林的手机用户行为识别方法，其特征在于，步骤5中，所述生成新种群，具体如下：步骤51)如果适应度最大的幼蜂优于蜂王，则将其与蜂王交换，否则不变；步骤51)如果雄蜂的tagi大于预先设定的值，则死亡，从它的两只幼蜂中选择最优的一只替代以死去的父亲-雄蜂。3CN108805197A说明书1/4页一