基于改进的PCA—LS—SVM的软测量技术及应用

针对工业过程中某些重要过程变量难以实现实时在线检测和高维数据处理的问题，提出了将主元分析与改进的最小二乘支持向量机相结合的软测量建模方法，建立了催化裂化主分馏塔柴油凝固点的软测量模型。最小二乘支持向量机与标准支持向量机相比，失去了“稀疏性”，最小二乘支持向量机的稀疏化方法解决了这一难题；主元分析方法的引入，有效地提高了最小二乘支持向量机软测量模型的精度和泛化能力。应用结果表明，该改进的PCA—LS-SVM方法具有学习速度快、跟踪性能好以及泛化能力强等优点。     

基于KPLS-LSSVM的航煤闪点和干点软测量应用研究

软测量技术是解决流程工业中一类难以在线测量变量估计问题的有效方法。本文提出了一种基于核偏最小二乘方法(KPLS)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的航煤闪点和干点软测量建模方法,采用核偏最小二乘方法对输入变量进行数据压缩,消除变量之间的相关性,简化最小二乘支持向量机模型结构,并通过混沌粒子群—模拟退火方法(CPSO-SA)对最小二乘支持向量机的参数进行优化选择。将优化结果应用于CDU航煤闪点和干点软测量建模,结果表明:该方法具有学习速度快、跟踪性能好以及泛化能力强等优点,为分馏过程在线质量控制的实施奠定了基础。     

基于改进的PCA-LS-SVM的软测量技术及应用

针对工业过程中某些重要过程变量难以实现实时在线检测和高维数据处理的问题,提出了将主元分析与改进的最小二乘支持向量机相结合的软测量建模方法,建立了催化裂化主分馏塔柴油凝固点的软测量模型。最小二乘支持向量机与标准支持向量机相比,失去了"稀疏性",最小二乘支持向量机的稀疏化方法解决了这一难题;主元分析方法的引入,有效地提高了最小二乘支持向量机软测量模型的精度和泛化能力。应用结果表明,该改进的PCA- LS-SVM方法具有学习速度快、跟踪性能好以及泛化能力强等优点。     

基于二次判别分析的多模型建模方法

针对单一软测量模型难以精确描述复杂非线性的化工生产过程的问题,为提高软测量模型的预测精度,基于多模型建模思想,提出一种基于二次判别分析的支持向量机多模型建模方法.首先依据样本输出空间的值区间把样本集合分为若干子集,并分别对每个子集建立基于支持向量机算法的子模型,多个子模型采用"开关切换"方式连接.对于未知类别的输入数据,依据各子集的先验类别信息,用二次判别分析算法判断其所属类别,并以输入向量所属类别的支持向量机模型的输出作为多模型的最终输出.工业仿真实例表明,该建模方法建立的多支持向量机模型比单一支持向量机模型具有更高的预测精度.     

基于多尺度小波LSSVR的污水处理过程软测量

针对污水处理中某些生物参数难以在线测量的情况,本文提出了一种基于小波核的多尺度最小二乘小波支持向量机软测量建模方法:。首先,选取墨西哥草帽小波函数作为最小二乘支持向量机的核函数,进而设计出多尺度小波最小二乘支持向量回归机(MW-LSSVR)。然后利用该支持向量机和出水水质参数特性建立混合软测量模型,实现对出水BOD浓度、COD浓度在线预测。通过在实际污水处理过程的应用,结果:表明本建模方法:具有较高的预测精度和较快的模型学习速度,能对BOD的做出准确的预测,一定程度上可以替代某些昂贵的在线测量仪表,给污水处理厂工作人员提供了控制操作依据,具有一定的实际应用价值。     

混合核函数稀疏LS-SVM软测量建模与应用

针对最小二乘支持向量机存在的稀疏性欠缺和单核函数局限性问题,本文提出一种基于混合核函数稀疏最小二乘支持向量机的软测量建模方法.该方法使用多项式核函数和RBF核函数线性加权构成混合核函数,兼顾最小二乘支持向量机的全局拟合能力与局部拟合能力,以矢量基学习作为稀疏解算法,改善最小二乘支持向量机的稀疏性,在精简模型结构的同时,避免冗余信息中的噪声过多的拟合到模型参数中,进而采用粒子群算法优化模型部分参数.将此方法分别应用于Mackey- Glasss混沌模型的时间序列预测和乙烯精馏塔塔釜乙烯浓度预测,应用结果表明该方法较最小二乘支持向量机、稀疏最小二乘支持向量机以及混合核最小二乘支持向量机具有更好的泛化效果和预报精度,兆示出其良好的应用潜力.     

基于自适应加权最小二乘支持向量机的芳烃产量软测量建模

芳烃收率是催化重整生产过程中的重要质量指标。针对其软测量建模中样本数据可能存在的测量误差对模型性能的影响,提出一种自适应加权最小二乘支持向量机(AWLSSVM)回归建模方法。该方法基于最小二乘支持向量机模型,根据样本拟合误差,并结合改进的指数分布加权规则,为每个建模样本分配不同的权值,以降低测量误差对建模精度的影响;同时提出一种全局优化算法—混沌粒子群模拟退火(CPSO-SA)算法对最小二乘支持向量机的模型参数进行优化选择,以提高模型的泛化能力。仿真实验表明,AWLS-SVM模型的预测精度及鲁棒性能优于LS-SVM和WLS-SVM。最后,应用AWLS-SVM方法建立催化重整生产过程芳烃收率的软测量模型,获得了较好的效果。     

多尺度最小二乘小波支持向量机的回归建模

普通最小二乘支持向量机算法用于多尺度回归建模时精度较低。针对该问题,选取墨西哥草帽小波函数作为最小二乘支持向量机的核函数,设计一种基于小波核的多尺度最小二乘小波支持向量机。在此基础上,通过解二次优化问题求出多尺度回归建模问题的全局最优解,最终得出的多尺度回归模型能够有效地逼近多尺度信号。仿真结果表明,该算法具有较高的精度。     

基于支持向量机的软测量技术及其应用

支持向量机(SVM)是一种基于结构风险最小化原理,具有很好推广性能的学习算法。讨论了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的软测量数据建模原理和方法,并将其应用在汽车排放的氮氧化合物NOX软测量中。通过与基于神经网络的软测量方法进行比较,结果显示出SVM的明显的优势,特别是对小样本、非线性、高维数一类软测量问题的建模,提供了一种有效的途径。     

最小二乘支持向量机在睡眠打鼾诊断中的应用

支持向量机是数据挖掘和机器学习领域中的重要方法之一,最小二乘支持向量机是支持向量机学习算法的重要扩展,在训练速度方面有明显优势。对支持向量机现有的多类分类算法(一对一方法、一对多方法、纠错输出编码方法和最小输出编码方法)引入了最小二乘支持向量机,并应用于睡眠打鼾疾病的诊断预测中,取得了较好的效果。     

基于支持向量机的污水处理软测量算法的研究

针对污水处理过程中生化需氧量BOD难以实时在线测量的问题,建立了用于预估BOD的支持向量机（SVM）的软测量模型。考虑到该支持向量机模型的测量精度取决于其两个参数C、σ能否获得最优值,采用遗传算法和粒子群优化算法,实现对这两个参数的寻优。仿真结果表明：该软测量模型的测量精度较高,可用于污水处理厂对BOD进行在线测量。     

基于KPCA-LS-SVM的工业锅炉烟气含氧量预测

排烟含氧量是评价燃烧过程好坏和锅炉优化运行的重要指标,也是调节最佳风煤比的主要依据。针对工业锅炉氧量计使用受限的问题,提出一种混合的软测量方法:。为了提高烟气含氧量的软测量预测精度,本文分析与烟气含氧量有关的锅炉运行变量,从中确定8个,并采用核主成分析法进行参数处理,整合冗余,降低维数。经处理后得到的6个主成分,其累计贡献率达95.522%,以此作为最小二乘支持向量机软测量模型的输入。在此基础上,通过划分网格来改进交叉实验法,进而优化最小二乘支持向量机的2个参数。经优化得到的误差参数γ和径向基核函数参数σ~2分别为90.3和239.6,模型具有较高的训练精度。最后对某循环流化床锅炉进行建模仿真,利用采集的数据,分别建立最小二乘支持向量机、核主成分分析的最小二乘支持向量机和BP神经网络3种模型。应用3种模型对烟气含氧量进行预测,并采用3个模型性能指标进行对比分析。结果:表明,基于核主成分分析的最小二乘支持向量机的工业锅炉烟气含氧量模型,在小样本条件下学习更加有效,建模采样过程更快,预测精度更高。该模型有助于实现工业锅炉烟气含氧量在线软测量。     

基于支持向量机的电路故障诊断模型

提出了一种基于遗传编程和支持向量机的故障诊断模型。通过遗传编程对时域指标进行特征选择和提取,得到更能反映信号本质的特征信号,该特征信号可作为识别特征输入多类支持向量机,实现对模拟电路不同类型软故障的识别。实验结果表明,同传统时域指标相比,经过遗传选择和提取的特征对模拟电路的软故障具有更好的识别能力,进而提高了多类支持向量机的分类准确性。     

基于网格聚类LS-SVM 的铝电解生产过程极距软测量

针对铝电解生产过程的复杂性,建立了基于网格共享近邻聚类（GNN）最小二乘支持向量机（LS-SVM）的铝电解生产过程极距软测量模型.该模型采用GNN算法将训练集分成具有不同聚类中心的子集,对各子集分别采用LS-SVM进行训练并建立子模型,同时通过参数转化实现模型对新数据样本的动态学习.仿真结果表明,基于GNN最小二乘方法建立的铝电解极距软测量模型具有精度高、泛化性能好等特点,能够为铝电解生产过程操作优化提供实时准确的信息.     

基于滑动时间窗的支持向量机软测量建模研究

提出了一种基于滑动时间窗的最小二乘支持向量机软测量建模方法，并针对某一工业共沸精馏塔成分估计问题，建立了合适的工业软测量模型。介绍了最小二乘支持向量机计算法和滑动时间窗的建立。并利用滑动时间窗内的数据进行系统的在线优化和周期性模型更新，提高了工业软测量模型的在线估计精度。研究结果表明，LS—SVM是一种有效的软测量建模方法。     

基于双树复数小波的视觉信息处理模型

本文基于双树复数小波变换的多尺度、多方向选择特性,对Jim Mutch提出的视觉信息处理模型进行改进。改进后算法大大提高了运算速度,同时获得的特征向量具有尺度、旋转和平移不变性。最后,利用支持向量基进行分类识别。Cal-tech101人脸数据库的实验结果表明,该方法能够取得较好的分类效果。     

基于支持向量机的人脸识别研究

研究基于支持向量机的人脸识别技术.在识别过程中,首先将人脸图片分为子图片,再利用离散小波变换提取子图片特征组合为多维向量作为整幅人脸图片特征.在此基础上,为每个类构造一个支持向量机进行识别.基于ORL人脸数据库的模拟实验表明,算法实现较简单,并具有较好的性能.     

粗糙分类器的多模型软测量建模方法

根据多模型可以改善模型估计精度,提高泛化性的思想,提出了1种粗糙分类器的多模型软测量建模方法。该方法采用聚类、分类相结合的方式对数据进行分组训练,在一定程度上消除了矛盾样本点可能对模型精度造成的影响。对各组样本利用支持向量回归机建立回归子模型,得到多模型软测量系统。同时,通过向粗糙集引入相似度作为评价样本间相似性的指标,解决了传统粗糙集无法识别训练样本集中未出现过的模式的问题。通过引入概率测度,利用概率公式作为粗糙集分类的决策规则,简化了算法。基于上述理论构造的粗糙分类器,有效地提高了分类器的分类精度,确保了各子模型的估计精度。将该方法应用于双酚A生产过程的质量指标软测量建模,仿真结果表明了该算法的有效性。     

改进人工蜂群算法优化支持向量机及应用

针对支持向量机(SVM)的惩罚因子和核函数参数选取难度较大的问题,提出利用改进的人工蜂群算法优化支持向量机相关参数的方法。为了提高ABC算法的寻优能力,在原始ABC算法的搜索公式中引入全局搜索因子。利用UCI数据集对优化后的模型进行验证,证明了其良好的性能。将其应用于船舶压载水系统的故障诊断,实验结果表明,IABC算法能够搜索到更优的支持向量机参数,IABC-SVM模型的分类正确率和寻优能力要优于CV-SVM模型和ABC-SVM模型。