基于模糊支持向量机的数据域描述

受模糊支持向量机的启发,本文系统论述了带有模糊隶属度的数据域描述方法,称为模糊支持向量域描述。适用于数据集中的数据不完全肯定来自于假设总体的情形,不同的数据对数据集的域描述可以有不同的贡献。     

基于数据域描述的模糊支持向量回归

针对支持向量机中由于噪声和孤立点带来的过拟合问题，提出了一种基于支持向量数据域描述的模糊隶属度函数模型，根据样本到特征空间最小包含超球球心的距离来确定其模糊隶属度．将提出的隶属度模型用于模糊支持向量回归中，二维数据集仿真以及工业PTA氧化过程中4-CBA浓度预测的实例表明，提出的模型可以有效减小回归误差，提高支持向量机抗噪声的能力．     

最小二乘支持向量机在黑液波美度软测量中的应用

支持向量机是近几年发展起来的机器学习的新方法,它能兼顾模型的通用性和推广性,较好地解决了小样本、非线性、高维数、局部极小点等实际问题。针对造纸工业碱回收蒸发工段黑液浓度不易在线实时测量的现状,本文提出了一种基于最小二乘支持向量机的软测量建模方法,实践结果表明该方法是可行的和有效的,其测量的精度完全能够满足生产的需要。     

一种改进的最小二乘支持向量机软测量建模方法

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)缺少支持向量所具有的稀疏性和模型参数值难以选择的问题,提出利用马氏距离进行样本相似程度分析,去除集中部分样本,以恢复最小二乘支持向量机的稀疏性的方法.同时,采用κ-折交叉验证误差作为学习目标的粒子群优化算法来选取模型参数,并利用改进算法建立了精馏产品浓度的软测量模型.通过仿真验证了改进算法的有效性.结果表明模型精度较高,泛化能力强,满足工业测量要求.     

改进的模糊最小二乘支持向量机模型

针对最小二乘支持向量机对噪声或孤立点敏感的问题,提出一种融合先验知识的模糊最小二乘支持向量机模型。在训练过程中考虑样本的噪声分布模型,结合样本紧密度策略,自动生成相应样本的模糊隶属度。实验结果表明,该模型对噪声样本具有较好的分类精度。     

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.     

基于不平衡数据分类的一种平衡模糊支持向量机

鉴于不平衡数据集中类不平衡比较大的分类问题,利用样本点的特性建立类不平衡调节因子和模糊隶属度,提出了平衡模糊支持向量机。首先计算样本协方差矩阵,求得类不平衡调节因子,然后计算各样本点的模糊隶属度,得到各样本对分类超平面的贡献率。类平衡调节因子和模糊隶属度同时对分类器的误差项产生影响。结果表明,这种平衡模糊支持向量机对类不平衡比较大的分类问题具有很好的分类效果。     

基于支持向量机的质量控制软测量建模

在具体研究支持向量机理论的基础上,提出了一种基于支持向量机的软测量控制方法。针对工业过程变量无法在线测量和大滞后的问题,建立了相应的支持向量机回归模型,将此方法用于合成反应器的质量控制中,实现了输出值的在线预估,并分析了参数调整和核函数的选择对建模的影响,得到了泛化良好的模型仿真结果。     

基于支持向量机的软测量建模

本文主要讨论支持向量机方法在聚酯工业过程软测量建模中的应用,分析各类支持向量机算法、参数及核函数的选择对建模精度的影响。     

模糊最小二乘支持向量机回归研究及应用

针对传统支持向量机对训练样本内的噪声和孤立点比较敏感,导致建模精度不高的问题,将模糊集理论引入到最小二乘支持向量机回归中,建立一种基于数据域描述的模糊最小二乘支持向量机回归的数学模型,该方法将样本映射到高维空间,在高维空间中寻找最小包含超球,然后根据样本到超球心的距离确定模糊隶属度的大小,通过仿真实验验证,该算法提高了支持向量机回归的训练精度,将此模型应用于谷氨酸发酵过程菌体浓度预测,结果表明此方法的有效性。     

基于改进LS-SVM的球磨机制粉出力软测量建模

针对火电厂双进双出钢球磨直吹式制粉系统出力较难直接测量的问题,本文在Suykens的最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)稀疏化算法的基础上,提出了一种更好的改进方式,并将改进后的LS-SVM算法对双进双出钢球磨直吹式制粉系统出力建立软测量模型,通过对算法改进前后模型仿真结果的对比分析可知,改进后的LS-SVM算法学习收敛速度更快,误差更小,更加适用于在线学习,并为制粉系统的在线优化控制打下了良好的基础。     

基于最小二乘模糊支持向量机的基因分类研究*

随着大量基因表达数据的涌现,把海量的数据划分成数量相对较少的组,有助于提取对生理学和医药学等有价值的生物信息。基因分类技术能够很好地处理和分析这些基因数据。提出了一种应用于基因分类的模糊最小二乘支持向量机方法,通过设置模糊隶属度改变分类中样本的贡献属性。该方法不仅考虑了样本与类中心点的距离关系,还充分考虑样本与样本之间的关系,减弱噪声或野值样本对分类的影响。采用美国威斯康星乳腺癌数据和皮马印第安人糖尿病数据进行实验检测,均取得了很好的效果。     

基于递归最小二乘支持向量机的动态系统建模研究

针对递归最小二乘支持向量机的递归性易导致建模中偏微分方程组求解困难的问题,提出用解析法求解偏微分方程组,实现了完整的递归最小二乘支持向量机模型．首先分析了各参数的相关性,然后推导出偏微分方程的解析表达式并求解．仿真实例表明,在动态系统建模中,该模型的性能比常用的串并联模型以及现有不完整递归最小二乘支持向量机模型的精度更高、性能更好．     

一种新的模糊支持向量机多分类算法

在模糊多分类问题中,由于训练样本在训练过程中所起的作用不同,对所有数据包括异常数据赋予一个隶属度。针对模糊支持向量机（fuzzy support vector machines,FSVM）的第一种形式,引入类中心的概念,结合一对多1-a-a(one-against-all)组合分类方法,提出了一种基于一对多组合的模糊支持向量机多分类算法,并与1-a-1(one-against-one)组合和1-a-a组合的分类算法比较。数值实验表明,该算法是有效的,有较高的分类准确率,有更好的泛化能力。     

一种基于最小二乘支持向量机的预测控制算法

针对工业过程中普遍存在的非线性被控对象，提出一种基于最小二乘支持向量机建模的预测控制算法．首先，用具有RBF核函数的LS-SVM离线建立被控对象的非线性模型；然后，在系统运行过程中，将离线模型在每一个采样周期关于当前采样点进行线性化，并用广义预测算法实现对被控系统的预测控制．仿真结果表明了该算法的有效性和优越性．     

Dual least squares support vector machines based spatiotemporal modeling for nonlinear distributed thermal processes

In this paper, a dual least squares support vector machines (LS-SVM) is proposed to model the thermal process. The infinite-dimensional system is first transformed into a finite-dimensional system through space-time separation. Then, the dual LS-SVM model is to approximate the two nonlinearities embedded in the system. Through space-time synthesis, the dual LS-SVM based spatiotemporal model is able to approximate the complex DPS with inherent coupled nonlinearities. The generalization performance of the proposed model is discussed using Rademacher complexity. Finally, simulations on a curing process demonstrate the effectiveness of the proposed modeling method.     

Temperature prediction control based on least squares support vector machines

A prediction control algorithm is presented based on least squares support vector machines (LS-SVM) model for a class of complex systems with strong nonlinearity. The nonlinear off-line model of the controUed plant is built by LS-SVM with radial basis function (RBF) kernel. In the process of system running, the off-line model is linearized at each sampling instant, and the generalized prediction control (GPC) algorithm is employed to implement the prediction control for the controlled plant. The obtained algorithm is applied to a boiler temperature control system with complicated nonlinearity and large time delay. The results of the experiment verify the effectiveness and merit of the algorithm.     

一种改进的在线最小二乘支持向量机回归算法

针对一般最小二乘支持向量机处理大规模数据集会出现训练速度幔、计算量大、不易在线训练的缺点,将修正后的遗忘因子矩形窗方法与支持向量机相结合,提出一种基于改进的遗忘因子矩形窗算法的在线最小二乘支持向量机回归算法,既突出了当前窗口数据的作用,又考虑了历史数据的影响.所提出的算法可减少计算量,提高在线辨识精度.仿真算例表明了该方法的有效性.     

Sparse representation based on projection method in online least squares support vector machines

A sparse approximation algorithm based on projection is presented in this paper in order to overcome the limitation of the non-sparsity of least squares support vector machines （LS-SVM）. The new inputs are projected into the subspace spanned by previous basis vectors （BV） and those inputs whose squared distance from the subspace is higher than a threshold are added in the BV set, while others are rejected. This consequently results in the sparse approximation. In addition, a recursive approach to deleting an exiting vector in the BV set is proposed. Then the online LS-SVM, sparse approximation and BV removal are combined to produce the sparse online LS-SVM algorithm that can control the size of memory irrespective of the processed data size. The suggested algorithm is applied in the online modeling of a pH neutralizing process and the isomerization plant of a refinery, respectively. The detailed comparison of computing time and precision is also given between the suggested algorithm and the nonsparse one. The results show that the proposed algorithm greatly improves the sparsity just with little cost of precision.     

基于支持向量机的兼类文本分类算法研究

针对兼类文本,提出了两种基于支持向量的分类算法.一种是采用1-a-1方法训练子分类器,通过子分类器得到待分类样本的隶属度矩阵,依据隶属度矩阵每行元素和判定该文本所属类别.另一种是采用1-a-r方法训练子分类器,通过子分类器得到待分类样本的隶属度向量,根据隶属度向量判定该文本所属的类别.实验结果表明,这两种算法都具有较好的准确率,召回率和F1值.