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Many-objective optimization of feature selection based on two-level particle cooperation

Abstract

特征选择(FS)在分类中起着至关重要的作用,其目的是去除冗余和不相关的数据特征。然而,对于高维 FS 问题,帕累托最优解通常是稀疏的,即大部分决策变量为零。使用现有的大多数进化算法解决此类问题非常困难。在本文中,我们将 FS 重新表述为一个多目标优化问题,包括三个需要最小化的目标。为了解决这个问题,我们提出了一种二元粒子群优化算法,并采用了两级粒子合作策略。在第一级,为了保持快速收敛,将随机生成的普通粒子和经过 ReliefF 过滤的严格粒子组合起来作为初始化粒子。在第二层,在分解多目标优化框架下,粒子之间在更新过程中进行合作,以更高效地搜索帕累托方案。此外,还提出了一种多目标重置操作,使算法能够跳出局部最优。在 10 个真实世界基准数据集上进行的实验研究表明,与一些最先进的进化 FS 方法和非进化方法相比,我们提出的算法可以有效减少特征数量,并获得有竞争力的分类准确率。

框架流程图