浮选生产过程经济技术指标的软测量建模

依据浮选过程的工艺机理和操作经验,初选了浮选过程经济技术指标神经网络软测量模型的输入变量,运用主元分析法对输入变量进行主元分解,降低输入变量维数且消除了输入变量之间的线性相关性,再通过基于最近邻聚类学习算法的径向基函数神经网络进行建模。仿真结果表明,该模型具有较快的训练速率和较高的预测精度,可以满足浮选过程实时控制的在线软测量要求。     

基于灰关联分析的KPCA-LSSVM蒸发过程软测量

针对氧化铝生产蒸发过程铝酸钠溶液浓度难以在线检测问题,提出一种基于灰色关联分析和核主元分析相结合的支持向量机蒸发过程建模方法.该方法采用灰色关联分析和核主元分析过程可测参数确定出软测量模型的输入输出变量,再用混沌粒子群优化算法的最小二乘支持向量机构建软测量模型.通过灰关联和核主元分析,既可以全面广泛的筛选出输入变量,增强了模型的适应能力;又可以消除样本共线性,大大降低样本维数.以蒸发过程生产数据进行实验验证的结果表明,与KPCA-LSSVM和LSSVM相比,新模型收敛速度快、鲁棒性较强、精度较高、泛化性更好,能有效的实现蒸发过程铝酸钠溶液浓度的在线检测.     

基于变量选择的转炉炼钢终点预报模型

转炉炼钢的终点预报模型对于钢水终点碳含量和温度的命中非常重要.针对高维输入不利于建立精确模型的问题,使用互信息方法对预报模型输入变量进行选择.为了区分各输入变量对输出的不同重要程度,对各输入变量进行加权处理,并采用微粒群算法对权值进行优化.最后,使用支持向量机方法建立转炉炼钢终点碳含量和温度预报模型.对一座180t转炉实际生产数据进行仿真,结果表明,合理的变量选择和加权处理能有效提高模型的预报精度.     

基于PCA-BP的中药提取率的软测量

利用超声波萃取金银花中的绿原酸.依据工艺机理和操作经验,从提取过程中初选了数学模型所需的输入变量.对萃取过程中的提取率,利用主元分析方法PCA对输入变量进行主元分解,消除了输入变量之间的线性相关性,再利用BP神经网络进行数学建模,仿真结果表明:利用PCA法对输人数据进行处理后,与单独使用BP算法的建模结果相比较,该方法具有较快的训练速率和较高预测精度,提高了对中药萃取过程中提取率的在线软测量精度.     

基于PCA-PSO-LSSVM的造纸废水厌氧处理系统出水COD软测量

以某企业造纸废水厌氧处理系统为对象,基于装置运行及过程机理分析,结合专家经验知识,选择8个过程变量为输入变量,并借助现场传感器采集这些变量的工业运行数据,进而构建出水水质指标化学需氧量(COD)输出变量的PCA-PSO-LSSVM软测量模型:首先,选用主成分分析法(PCA)执行数据样本输入变量的预处理,以消除变量间的相关性,完成输入变量的降维和主成分提取;然后,实施主成分与出水COD间的最小二乘支持向量机(LSSVM)数据建模;考虑到LSSVM模型中核函数宽度和惩罚因子对模型性能有较大影响,再通过粒子群优化算法(PSO)完成上述两个参数的全局寻优;最后,将所建成的PCA-PSO-LSSVM软测量模型应用于未知样本数据的预测,得其均方根误差2.17%,极大误差4.19%。结果表明,本文所构建的软测量模型预测精度高,泛化性能与稳定性好,可为造纸废水厌氧出水COD在线预测及该处理系统的优化控制提供指导。     

核熵成分分析算法及其在化工过程监控中的应用研究

针对化工过程监测数据复杂、非线性等特点,本文将一种新的降维算法一核熵成分分析算法应用到化工过程监控。与其他的多元统计分析方法相比,核熵成分分析算法可以保证数据降维过程中的信息损失最小从而建立更加可靠的统计模型,进而提高故障检测的检出率。与核主成分分析相似,核熵成分分析也是将数据映射到一个高维空间,在高维空间中进行主元分析,不同之处是KECA在选取主元时采用了信息保有量较大的主元,使得数据在降维后的信息损失量更少。本文使用某石化企业的润滑油重质过程的数据测试算法监控效果,核熵成分分析算法的故障检出率为98.2%,比核主成分分析算法(69.706%)要高。实验结果显示,核熵成分分析算法的化工过程监控效果优于核主成分分析算法。     

基于PSO-ICA 和RBF 神经网络的转炉炼钢终点预报模型

提出将微粒群优化算法和独立成分分析引入到径向基函数神经网络模型用于转炉炼钢终点预报．利用 微粒群优化算法的全局遍历特性和快速不动点算法的局部寻优能力,改进了传统的独立成分分析算法,解决了其目 标函数易陷入局部最优和独立特征排序不确定的问题,压缩冗余信息并降低输入维数．将提取出的独立特征输入径 向基函数神经网络,预报终点温度和碳含量．对转炉生产实测数据进行了仿真,结果表明该模型能有效提高预报精 度,保证预报的可靠性．     

基于KPCA和SVM的网络入侵检测研究

研究无线网络安全检测,针对入侵检测存在先验知识少的情况下推广能力差的问题,为了保证网络运行的安全性,提出了利用核主成分分析(KPCA)和支持向量机(SVM)相结合进行入侵检测的方法.首先用核主元分析对输入变量进行特征提取,消除变量之间的相关性,然后运用网格算法对核参数进行了寻优,通过交叉验证的方法对支持向量机进行参数选择,最后利用所建立好的模型进行预测.利用方法对KDD CUP99数据集进行仿真实验,与传统算法相比,方法对网络入侵检测有很高的识别率,为网络入侵检测提供了依据.     

基于KPCA和最小二乘支持向量机的软测量建模

为了解决化工领域数据建模小样本、不适定性、非线性等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)和最小二乘支持向量机的软测量建模方法,用核主元分析对输入变量进行数据压缩,消除变量之间的相关性,运用PSO算法对核参数进行了寻优,通过交叉验证的方法对支持向量机进行参数选择.将其用于双酚A(BPA)软测量建模的研究结果表明:方法具有学习速度快、泛化能力强等优点,为BPA软测量建模的在线实施提供了方便.     

连续时间模型的闭环子空间辨识

本文对直接使用采样数据进行连续系统的闭环子空间辨识问题进行了研究．将线性滤波方法与基于主 元分析的子空间辨识相结合,利用参考输入或者外部激励信号的高阶滤波变换的正交投影变量作为辅助变量,提出 了一种新的连续时间系统闭环子空间辨识算法．数值仿真表明了与其他算法相比,本文提出的算法具有很好的辨识 效果．     

一种基于核主元分析的话务量特征提取方法*

针对话务量的特点,提出了一种基于核主元分析的非线性的特征提取方法,该方法采用KPCA方法提取的非线性特征反映了原始输入输出数据之间的复杂关系,精简了网络输入数据阵的维数。通过仿真结果比较表明,基于KPCA-RBFNN的话务量预测模型比PCA-RBFNN模型具有较好的非线性数据处理能力,反映了该方法的有效性。     

非线性特征提取和LSSVM在化工过程故障诊断中应用

提出利用非线性特征提取（核主成分分析（KPCA）和核独立成分分析）消除数据的不相关性,降低维数。核主成分分析利用核函数把输入数据映射到特征空间,进行线性主成分分析计算提取特征;核独立成分分析在KPCA白化空间进行线性独立成分分析（ICA）变换提取独立成分。提取的特征作为最小二乘支持向量机分类器的输入,构建融合非线性特征提取和最小二乘支持向量机的智能故障分类方法。研究了该方法应用到某石化企业润滑油生产过程的故障诊断中的有效性和可行性。     

小波包能量谱-稀疏核主元在故障检测中的应用

针对滚动轴承故障检测的问题,提出一种基于小波包能量谱-稀疏核主元的滚动轴承故障检测方法。对振动信号进行小波包分解,提取信号的能量频谱,用增量式样本基构造方法,提取能量频谱的样本基,以此样本基建立核主元模型,来分析轴承振动信号能量频谱的变化。通过实验仿真来说明此算法的有效性。     

基于贪心核特征提取方法的中期峰值负荷预测

针对中期电力负荷预测, 提出基于贪心核主元回归(GKPCR)、贪心核岭回归(GKRR) 的特征提取建模方法. 通过对核矩阵的稀疏逼近, GKPCR和GKRR两种贪心核特征提取方法旨在寻找特征空间中数据的低维表示, 计算需求低, 适用于大数据集的在线学习. 将所提出的方法应用于不同地区的电力负荷中期峰值预测, 并与现有预测方法进行了比较. 实验结果表明, 在同等条件下, 所提出的方法能有效地改进预测精度, 而且性能更好, 显示了其有效性和应用潜力.

     

A novel ant-based clustering algorithm using the kernel method

A novel ant-based clustering algorithm integrated with the kernel (ACK) method is proposed. There are two aspects to the integration. First, kernel principal component analysis (KPCA) is applied to modify the random projection of objects when the algorithm is run initially. This projection can create rough clusters and improve the algorithm’s efficiency. Second, ant-based clustering is performed in the feature space rather than in the input space. The distance between the objects in the feature space, which is calculated by the kernel function of the object vectors in the input space, is applied as a similarity measure. The algorithm uses an ant movement model in which each object is viewed as an ant. The ant determines its movement according to the fitness of its local neighbourhood. The proposed algorithm incorporates the merits of kernel-based clustering into ant-based clustering. Comparisons with other classic algorithms using several synthetic and real datasets demonstrate that ACK method exhibits high performance in terms of efficiency and clustering quality.     

基于KPCA和CPSO的故障检测方法

提出一种基于核主元分析(KPCA)和混沌粒子优化群(CPSO)算法的非线性故障检测方法。通过核函数完成非线性变换,将变量由非线性的输入空间转换到线性的特征空间来计算主元,构造平方预测误差统计量检测故障是否发生。为避免粒子群算法的早熟现象,利用混沌优化的搜索特性,将CPSO算法应用到KPCA核参数的优化中。变压器故障检测结果表明,与基于PCA、KPCA和 PSO-KPCA的故障检测方法相比,该方法的检测正确率较高。     

基于关节空时特征融合的人体行为识别

针对现有人体行为识别技术存在的准确率不高和易受环境干扰等缺点,提出一种基于空时特征融合的人体行为识别方法。通过OpenPose提取人体骨骼关节的位置信息用于构造空时融合特征,该特征综合各类行为的空域和时域信息,使得特征表示更具区分度。利用核化主成分分析算法进行特征维度缩减,利用XGBoost算法进行特征分类,获得识别结果。该方法在Multiview Action 3D数据集上进行测试,得到了94.52%的识别率,较现有的其它许多人体行为识别方法表现更好。     

基于粒子群优化的KPCA暂态稳定评估模型的特征提取

提出一种核主成分分析法(KPCA),用于电力系统暂态稳定评估(TSA)模型中的输入向量特征提取,并利用粒子群优化算法(PSO)对核函数参数进行优化设置.以EPRI36系统为例,对基于支持向量机(SVM)分类的暂态稳定评估模型进行仿真,结果表明该方法不仅得到了良好的预测精度,而且大大降低了输入空间的维数.     

核相关滤波与孪生网络相结合的目标跟踪算法

针对核相关滤波目标跟踪算法中对局部上下文区域图像提取的HOG特征图在复杂环境下不能保证目标跟踪的精度问题,提出了一种核相关滤波与孪生网络相结合的目标跟踪算法.首先在首帧输入图像中提取HOG特征图并建立相关滤波器模板,同时提取经过孪生网络的目标区域图像特征图;然后若后续帧输入图像帧数不为5的倍数则提取仿射变换HOG特征图,否则提取经过孪生网络的搜索区域图像特征图;最后根据遮挡处理的结果自适应获取目标位置并更新模型和最终相关滤波器模板.仿真实验结果表明本文算法在保证目标跟踪精度的前提下具有满足实时跟踪要求的跟踪速率.     

分段多向核主元分析的啤酒发酵过程故障检测

基于主元分析的故障诊断模型应用在非线性时变过程中具有局限性。基于间歇过程具有周期性这一特点,在非线性空间的数据提取中,将核变换理论引入其中,提出了一种改进的多向核主元分析故障诊断模型,该方法对于过程数据的非线性问题的解决和非线性信息的充分提取表现出很好的性能,使得非线性主元能够在高维特征空间中被快速提取。 对比实验结果表明,该方法对于缓慢时变的间歇过程具有很好的准确性与实时性。