支持向量机-模糊推理自学习控制器设计

常规的模糊推理系统大多由专家经验建立模糊规则,自学习能力不强.提出了一种支持向量机-模糊推理系统,由支持向量机实现模糊推理系统的自学习,并设计了一种支持向量机-模糊推理自学习控制器.文章给出了自学习控制器的结构和学习算法,对比研究了变尺度梯度优化和混沌优化两种学习算法.针对非线性对象的仿真实验验证了该控制器的优良性能,控制效果比模糊逻辑控制器更好.     

模糊多核支持向量机研究进展

模糊多核支持向量机将模糊支持向量机与多核学习方法结合,通过构造隶属度函数和利用多个核函数的组合形式有效缓解了传统支持向量机模型对噪声数据敏感和多源异构数据学习困难等问题,广泛应用于模式识别和人工智能领域.综述了模糊多核支持向量机的理论基础及其研究现状,详细介绍模糊多核支持向量机中的关键问题,即模糊隶属度函数设计与多核学习方法,最后对模糊多核支持向量机算法未来的研究进行展望.     

模糊支持向量机的研究与应用

模糊支持向量机是在支持向量机的基础上引入模糊隶属度函数发展而来,是对支持向量机的改进和完善,一定程度上解决了传统支持向量机算法对噪声和孤立点敏感的问题,被广泛应用于模式识别和人工智能领域。文章阐述了模糊理论和模糊支持向量机的研究现状及其发展,深入探讨了模糊理论中几种模糊隶属度函数的设计方法,并对几种模糊支持向量机的原理及特点进行了详细的分析,最后介绍了模糊支持向量机在各个领域中的应用及发展前景。     

模糊支持向量机的训练算法研究

支持向量机(support vector machine,SVM)是在统计学习理论基础上发展起来的一种新的数据挖掘方法,并已广泛应用于模式识别与回归分析等领域.并且传统的支持向量机由于噪音教据的存在而易出现过学习现象,因而有必要消除噪音的影响.基于以上考虑,提出了一种模糊支持向量机模型.本论文主要针对该类型的模糊支持向量机进行研究.     

一种扩展的紧密度模糊支持向量机及其在文本分类中应用

采用模糊支持向量机时,隶属度函数的设计是整个算法的关键。详细阐述了已存在的隶属度函数,重点分析了目前应用较广的紧密度模糊支持向量机,针对紧密度模糊支持向量机的不足,提出了一种扩展的紧密度模糊支持向量机,并将其应用到文本分类领域。实验结果表明,与传统模糊支持向量机相比,该算法分类性能更好,抗噪能力更强。     

一种改进的模糊多类支持向量机算法

支持向量机是基于统计学习理论的新一代机器学习技术;由于使用结构风险最小化原则代替经验风险最小化原则,使它较好地解决了小样本情况下的学习问题;针对目前模糊支持向量机方法中,一般使用样本与类中心之间的距离关系构建隶属度函数的不足,以统计学习理论和支持向量机为基础,提出了一种改进的模糊多类支持向量机方法,它是在全局优化分类的基础上,引入模糊隶属函数,然后利用改进的序列最小最优化算法求解模糊多类支持向量机,实验结果显示运行时间减少了,方法是可行的和有效的.     

基于LS-SVM的氧化锌挥发窑的模糊控制

针对于氧化锌挥发窑生产过程的特性,研究一种基于最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LS-SVM)的模糊控制器.采用最小二乘支持向量机建立挥发窑窑温预测模型,辨识提取得到模糊控制规则.与传统的模糊系统相比,减少了规则数目,同时系统具备一定的学习能力,并通过Matlab仿真验证了算法的优越性,最后介绍了氧化锌挥发窑控制系统的总体结构.该控制器应用于氧化锌挥发窑温度控制的运行结果表明,控制效果良好,能满足生产工艺要求.     

两种不确定支持向量机分类性能的对比研究

为了克服支持向量机方法对于噪声或孤立野值点敏感的问题,通过引入模糊理论与粗糙集方法,可以分别得到两种不确定支持向量机模型.文中通过分析和比较模糊支持向量机和粗糙支持向量机分类模型构造方法,解释了这两种不确定支持向量机模型克服噪声影响的原理.同时通过一个合成数据集和一组标准数据集对这两种不确定支持向量机的泛化性能进行了对比验证.实验结果表明,相比传统支持向量机,两种不确定支持向量机都能不同程度地提高分类精度,并且模糊支持向量机算法整体表现出了更好的泛化性能.     

基于混合模糊隶属度的模糊双支持向量机研究

双支持向量机是近年提出的一种新的支持向量机.在处理模式分类问题时,双支持向量机速度远远超过传统支持向量机,而且显示出较好的推广能力.但双支持向量机没有考虑不同输入样本点可能会对分类超平面的形成产生不同影响,在某些实际问题中具有局限性.为了克服这个缺点,提出了一种基于混合模糊隶属度的模糊双支持向量机.该算法设计了一种结合距离和紧密度的模糊隶属度函数,给不同的训练样本赋予不同的模糊隶属度,构建两个最优非平行超平面,最终实现二值分类.实验证明,该模糊双支持向量机的分类性能优于传统的双支持向量机.     

基于类内超平面的模糊支持向量机

分析基于样本与类中心距离设计模糊支持向量机隶属度函数的缺点,使用类内超平面代替类中心,提出基于样本到超平面距离的隶属度函数设计方法.该方法降低隶属度函数对样本集几何形状的依赖,提高模糊支持向量机的泛化能力.最后数值实验表明,与传统的支持向量机和现有的3种不同隶属度函数的模糊支持向量机相比,新隶属度函数可达到最好的分类效果而且速度快.     

核对齐多核模糊支持向量机

支持向量机（SVMs）是当前被广泛使用的机器学习技术,其通过最优分割超平面来提高分类器的泛化能力,在实际应用中表现优异。然而SVM也存在易受噪声影响,以及核函数选择等难题。针对以上问题,本文将基于核对齐的多核学习方法引入到模糊支持向量机（fuzzy support vector machine, FSVM）中,提出了模糊多核支持向量机模型（multiple kernel fuzzy support vector machine,MFSVM）。MFSVM通过模糊粗糙集方法计算每一样例隶属度;其次,利用核对齐的多核方法计算每一单核权重,并将组合核引入到模糊支持向量机中。该方法不仅提高了支持向量机的抗噪声能力,也有效避免了核选择难题。在UCI数据库上进行实验,结果表明本文所提方法具有较高的分类精度,验证了该方法的可行性与有效性。     

基于类向心度的模糊支持向量机

传统支持向量机(SVM)训练含有噪声或野值点的数据时,容易产生过拟合,而模糊支持向量机可以有效地处理这种问题。针对使用样本与类中心之间的距离关系来构建模糊支持向量机隶属度函数的不足,提出了一种基于类向心度的模糊支持向量机(CCD FSVM)。该方法不仅考虑到样本与类中心之间的关系,还考虑到类中各个样本之间的联系,并用类向心度来表示。将类向心度应用于模糊隶属度函数的设计,能够很好地将有效样本与噪声、野值点样本区分开来,而且可以通过向心度的大小,对混合度比较高的样本进行区分,从而达到提高分类精度的效果。实验结果表明,基于类向心度的模糊支持向量机其分类正确率比支持向量机高,在使用三种不同隶属度函数的FSVM中,该方法的抗噪性能最好,分类性能最强。     

模糊支持向量机在路面识别中的应用

利用模糊支持向量机进行路面不平度识别。针对支持向量机对样本中的噪声点和野值点特别敏感的缺点,采用将样本到类中心的距离作为样本的模糊隶属度,并结合改进的粒子群算法对模糊支持向量机的参数进行优化。通过对实验数据的训练和测试,该方法的最高平均识别率提高到了77.5%,高于一般支持向量机的72.5%的识别率。数据处理表明模糊隶属度的引入强化了有效样本对分类的影响,减弱了噪声点和野值点对分类的影响,提高了路面不平度识别率。     

双隶属度模糊支持向量机算法

对现有的模糊支持向量机进行分析，提出一种改进的模糊支持向量机算法——双隶属度模糊支持向量机法（DM FSVM）。在传统的模糊支持向量机模型中，每一个训练样本的隶属函数中只有一个隶属度，而DM FSVM中每一个训练样本拥有两个隶属度。它既能保持传统模糊支持向量机的优点，又能充分利用有限样本，增加其分类推广能力。实验表明该算法较好地提高了分类精度。     

Fuzzy SVM for content-based image retrieval: a pseudo-label support vector machine framework

Conventional relevance feedback in content-based image retrieval (CBIR) systems uses only the labeled images for learning. Image labeling, however, is a time-consuming task and users are often unwilling to label too many images during the feedback process. This gives rise to the small sample problem where learning from a small number of training samples restricts the retrieval performance. To address this problem, we propose a technique based on the concept of pseudo-labeling in order to enlarge the training data set. As the name implies, a pseudo-labeled image is an image not labeled explicitly by the users, but estimated using a fuzzy rule. Therefore, it contains a certain degree of uncertainty or fuzziness in its class information. Fuzzy support vector machine (FSVM), an extended version of SVM, takes into account the fuzzy nature of some training samples during its training. In order to exploit the advantages of pseudo-labeling, active learning and the structure of FSVM, we develop a unified framework called pseudo-label fuzzy support vector machine (PLFSVM) to perform content-based image retrieval. Experimental results based on a database of 10,000 images demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于模糊支持向量机的语音识别方法

通过计算输入样本的模糊隶属度，探讨了模糊支持向量机（FSVM）的原理，应用其对语音信号进行识别。并和RBF神经网络、支持向量机（SVM）的识别效果进行了比较。在仿真实验中，采用小波分析方法提取语音特征向量，识别结果表明，SVM和FSVM比RBF网络具有较好的泛化性能，训练时间也大大缩减。此外，FSVM比SVM有更强的抵抗噪声的能力。     

Quantum Fuzzy Support Vector Machine for Binary Classification

In the objective world, how to deal with the complexity and uncertainty of big data efficiently and accurately has become the premise and key to machine learning. Fuzzy support vector machine (FSVM) not only deals with the classification problems for training samples with fuzzy information, but also assigns a fuzzy membership degree to each training sample, allowing different training samples to contribute differently in predicting an optimal hyperplane to separate two classes with maximum margin, reducing the effect of outliers and noise, Quantum computing has super parallel computing capabilities and holds the promise of faster algorithmic processing of data. However, FSVM and quantum computing are incapable of dealing with the complexity and uncertainty of big data in an efficient and accurate manner. This paper research and propose an efficient and accurate quantum fuzzy support vector machine (QFSVM) algorithm based on the fact that quantum computing can efficiently process large amounts of data and FSVM is easy to deal with the complexity and uncertainty problems. The central idea of the proposed algorithm is to use the quantum algorithm for solving linear systems of equations (HHL algorithm) and the least-squares method to solve the quadratic programming problem in the FSVM. The proposed algorithm can determine whether a sample belongs to the positive or negative class while also achieving a good generalization performance. Furthermore, this paper applies QFSVM to handwritten character recognition and demonstrates that QFSVM can be run on quantum computers, and achieve accurate classification of handwritten characters. When compared to FSVM, QFSVM’s computational complexity decreases exponentially with the number of training samples.     

模糊支持向量机在青霉素发酵中的应用

支持向量机（SVM）是一种基于结构风险最小化原理（SRM）的学习算法,也是一种具有很好的泛化性能的回归方法.针对青霉素发酵过程中的菌体浓度进行软测量建模,提出了一种新的基于距离的模糊支持向量机,并用序列最小优化算法（SMO）求解优化问题.仿真实例说明能够对青霉素发酵过程中不可在线测量的变量进行软测量,达到了较高的测量精度.     

基于遗传算法的模糊支持向量网络控制

将模糊控制与支持向量网络相结合，设计了一种模糊支持向量网络控制器．该控制器融合了模糊控制与支持向量网络的优点，具有不依赖被控对象模型、泛化能力强等特点．利用遗传算法来优化支持向量机参数和控制器比例因子参数，以期实现最优的控制性能. 仿真结果表明了控制系统具有优良的控制性能．