吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (5): 1763-1771.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240906

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基于群智能增强核极限学习机的创新人才预测模型

金庆良1(),周鑫森2,陈翼2,吴承文2()   

  1. 1.温州理工学院 创新创业学院,浙江 温州 325035
    2.温州大学 计算机与人工智能学院,浙江 温州 325035
  • 收稿日期:2024-08-17 出版日期:2025-05-01 发布日期:2025-07-18
  • 通讯作者: 吴承文 E-mail:QL665003@163.com;jsj_wcw@wzu.edu.cn
  • 作者简介:金庆良(1977-),男,副教授,硕士.研究方向:创新人才培养,教育大数据分析.E-mail: QL665003@163.com
  • 基金资助:
    浙江省高质量哲学社会科学重点研究基地--浙社科办([2024]50)

Predictive model for identifying innovative university talents based on the swarm intelligence evolution enhanced kernel extreme learning machine

Qing-liang JIN1(),Xin-sen ZHOU2,Yi CHEN2,Cheng-wen WU2()   

  1. 1.Innovation and Entrepreneurship College,Wenzhou University of Technology,Wenzhou 325035,China
    2.College of Computer Science and Artificial Intelligence,Wenzhou University,Wenzhou 325035,China
  • Received:2024-08-17 Online:2025-05-01 Published:2025-07-18
  • Contact: Cheng-wen WU E-mail:QL665003@163.com;jsj_wcw@wzu.edu.cn

摘要:

为解决高校创新人才传统预测方法存在主观性强、准确度低等问题,提出了一种融合信息引导交流搜索策略的粒子群优化算法与核极限学习机的高校创新人才智能预测模型。该模型利用改进的粒子群优化算法增强种群多样性与全局寻优能力,以提升核极限学习机的分类性能,旨在更科学、客观地识别与选拔创新人才。为验证模型有效性,通过十折交叉验证在高校创新人才数据集上进行实验,结果表明:本文模型在分类准确率(86.05%)、灵敏度(89.74%)、特异性(83.24%)和马修斯相关系数(72.42%)上均优于多种对比模型 。研究结果证实了该模型在高校创新人才预测方面的显著优势,为人才的科学选拔与培养提供了新的技术手段,具备良好的应用前景。

关键词: 机器学习, 创新人才预测, 核极限学习机, 粒子群优化

Abstract:

To address the issues of strong subjectivity and low accuracy in traditional methods for predicting innovative talents in higher education, this paper proposes an intelligent predictive model that combines a Particle Swarm Optimization algorithm, enhanced with an Information-Guided Communication Search strategy, with a Kernel Extreme Learning Machine. This model aims to more scientifically and objectively identify and select innovative talents by utilizing the improved Particle Swarm Optimization algorithm to enhance population diversity and global search capabilities, thereby improving the classification performance of the Kernel Extreme Learning Machine. To validate its effectiveness, experiments were conducted on a university innovation talent dataset using 10-fold cross-validation. The results demonstrate that the proposed model outperforms several comparative models in key evaluation metrics, including classification accuracy (86.05%), sensitivity (89.74%), specificity (83.24%), and Matthews correlation coefficient (72.42%). These findings confirm the significant advantages of the proposed model in predicting innovative university talents, offering a new technical approach for the scientific selection and cultivation of talent with promising application prospects.

Key words: machine learning, prediction of innovative talent, kernel extreme learning machine, particle swarm optimization

中图分类号: 

  • TP391.4

图1

bICSPSO-KELM流程图"

表1

特征属性描述"

标记特征
F1性别
F2年级
F3专业
F4您认为自己主要成长于哪方面
F5生源地
F6对目前所学的专业感兴趣
F7每周课外花在专业学习上的时间有多少
F8您会主动寻找与本专业相关的课外资源和实践机会吗
F9学习专业知识感到开心
F10所学专业课程内容对个人成长和未来发展有多大价值
F11完成专业课程项目或任务时,能感受到明显的成就感
F12积极参与课程相关的实践活动,并有所收获
F13面对一些任务时,经常只求能应付过去
F14常常考虑仔细后才作出决定
F15在他人眼中我是一个慎重的人
F16做事讲究逻辑和条理是我的一个特点
F17我擅长于将问题转化为机会
F18我一直在寻找更好的行事方式
F19如果我坚信某件事,不管成败的可能性如何, 我都会去做
F20没有比看到我的想法变成现实更令人兴奋的事了
F21我是一个月光族
F22当我在超市购物时,会买很多计划外的东西
F23人应该及时行乐
F24如果为了得到一件东西我必须要做出计划和等待,那么我会更加享受这件东西
F25您父亲的最高学历
F26您母亲的最高学历
F27您父母有从事和科学研究相关的职业
F28在您的童年时期,您父母看书的频率如何
F29您家庭成员间会讨论科学新闻、科技进展或科研成果
F30您认为您家庭的年总收入大致处于哪个区间
F31在高中时期,您每年的教育支出约为多少
F32您认为父母对您的学术事业支持程度如何
F33您对当前所学专业的兴趣有多大程度受父母影响
F34您是独生子女吗?如果不是,那么您是家里的第几个孩子
F35您高中阶段老师对专业知识的掌握程度如何
F36您高中阶段的老师有效地将复杂概念讲解得通俗易懂
F37您高中阶段的老师鼓励学生进行独立思考和探索性学习
F38您高中阶段的老师主动引导学生关注科学前沿动态,培养科研兴趣
F39您高中阶段的老师展现出对科学的热情和敬业精神,并对您产生积极影响
F40您获得过奥林匹克竞赛等学科竞赛的省级或省级以上奖项
F41您在上大学前参与过科技创新类活动并完成项目
F42您所在的高中举行过与大学对接的讲座、课程或实践活动
F43您认为你家乡的文化传统有助于你的学业
F44您平均每天花费多少时间浏览社交媒体(如微博、抖音、小红书、知乎等)的内容
F45在社交媒体推送的内容中,更关注学术前沿的内容
F46在社交媒体推送的内容中,更关注哲学思辨的内容
F47在社交媒体推送的内容中,更关注文化艺术的内容
F48在社交媒体推送的内容中,更关注社会热点的内容
F49在社交媒体推送的内容中,更关注休闲娱乐的内容
F50您认为浏览社交媒体的相关内容有助于你的学业
F51在您的求学过程中,有受到国家有关政策的帮助和支持

表2

比较算法的参数设置"

方 法参数值
bICSPSO-KELMc1=2;c2=2;Vmax=6
PbGSK_V4-KELMminPop=12;fun_no=8
bPSO-KELMw0.2,?0.9;c1=c2=2
bABC-KELMlimit=300;m=2
XGBoostη=0.3;max?_depth=6
RandomFnTree=20
KELMc=88;γ=1024
SVMc=850;γ=0.17

图2

不同转换函数情况下bICSPSO-KELM分类结果的平均误差直方图"

表3

不同转换函数情况下bICSPSO-KELM的分类结果"

转换函数bICSPSO-KELM
AccuracySensitivitySpecificityMCC
均值/%方差均值/%方差均值/%方差均值/%方差
S185.020.0387.940.0483.130.0570.450.06
S285.190.0488.850.0482.540.0470.790.07
S385.000.0486.800.0683.910.0570.320.08
S485.100.0388.770.0382.430.0470.590.07
V186.050.0489.740.0383.240.0572.420.08
V285.670.0289.280.0383.240.0471.840.03
V385.960.0388.970.0383.610.0472.160.06
V485.670.0290.820.0582.380.0472.110.05

表4

bICSPSO-KELM在4个性能指标上的分类结果"

折数AccuracySensitivitySpecificityMCC
#184.62%88.89%81.36%69.62%
#286.67%88.00%85.46%73.38%
#391.43%93.75%89.47%82.95%
#481.91%86.67%78.33%64.34%
#591.43%93.88%89.29%82.98%
#679.81%84.09%76.67%60.05%
#790.48%93.62%87.93%81.13%
#883.81%88.64%80.33%68.08%
#986.54%89.36%84.21%73.25%
#1083.81%90.48%79.37%68.46%
均值86.05%89.74%83.24%72.42%
方差0.040.030.050.08

图3

bICSPSO-KELM, PbGSK_V4-KELM, bPSO-KELM, bABC-KELM, XGBoost, RandomF, KELM和SVM在4个指标上的分类结果比较"

图4

bICSPSO-KELM与其同行模型适应度值的收敛曲线"

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  Discussed   
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