基于改进小波神经网络的网络流量预测研究

采用小波神经网络对网络流量数据的时间序列进行建模与预测。针对传统小波神经网络训练算法的不足,提出了自适应量子粒子优化算法——AQPSO,用于训练小波神经网络,优化网络参数,建立基于AQPSO算法优化的小波网络预测模型。实验结果表明,该模型对网络流量的短期预测是有效可行的,并具有良好的收敛性和稳定性。     

最优训练样本子集的LSSVM网络流量预测

训练样本选取对最小二乘支持向量机(LSSVM)的泛化能力有较大影响,为了提高网络流量预测精度,提出一种最优训练样本子集的LSSVM网络流量预测模型(IFCM-LSSVM)。首先采用密度方法识别和剔除网络流量数据中的孤立点,消除孤立点对模糊均值聚类(FCM)聚类结果的不利影响;然后采用FCM算法对处理后网络流量数据进行聚类,并根据预测点输入向量与聚类中心的最小距离选择最优训练集,加强训练集规律性,减少LSSVM对训练集的依赖性;最后采用非线性预测能力强的LSSVM对训练集进行学习建立网络流量预测模型,并采用仿真实验对模型性能测试。仿真结果表明,相对于对比模型,IFCM-LSSVM提高了网络流量的预测精度,加快了模型的训练速度,预测结果更加稳定、可靠。     

改进布谷鸟算法优化混合核LSSVM的卷烟销售量预测

为了提高卷烟销售量预测精度,提出了基于一种改进布谷鸟算法（MCS）优化混合核最小二支持向量机（LSSVM）的卷烟销售量预测模型（MCS-LSSVM）。收集卷烟销售量数据,并构建LSSVM学习样本,然后混合核函数的LSSVM对样本进行训练,并采用改进布谷鸟算法对混合核函数参数进行优化,最后建立卷烟销售量预测模型,并用于某卷烟公司卷烟销售的预测。结果表明,相对于对比模型,ICS-LSSVM模型获得了更优的建模效果和更高的预测精度。     

基于CEPSO-LSSVM的煤炭消费量预测模型

针对煤炭消费量的时变性、非平稳性特点,为了提高煤炭消费量预测精度,提出了一种鲶鱼粒子群算法优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的煤炭消费量预测模型（CEPSO-LSSVM）。将LSSVM参数编码成粒子位置串,并根据煤炭消费量训练集的交叉验证误差最小作为参数优化目标,通过粒子间信息交流找到最优LSSVM参数,并引入“鲶鱼效应”,保持粒子群的多样性,克服传统粒子群算法的局部最优,根据最优参数建立煤炭消费量预测模型,并采用实际煤炭消费量数据进行仿真测试。结果表明,相对于其他预测模型,CEPSO-LSSVM可以获得更优的LSSVM参数,提高了煤炭消费量预测精度,更加适用于复杂非线性的煤炭消费量预测。     

基于改进PSO优化LSSVM的MEMS陀螺随机漂移预测

提出一种基于改进粒子群算法（PSO）优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的MEMS陀螺随机漂移的预测模型建立方法。该方法首先应用最小二乘支持向量机对MEMS陀螺随机漂移建立预测模型,然后应用改进粒子群算法对该模型进行优化,最后应用参数优化后的LSSVM预测模型对随机漂移进行预测。该方法不仅解决了支持向量机训练速度慢和所需计算资源多的问题,而且文中提出的改进的惯性权值递减策略使PSO算法在全局或局部搜索能力上的侧重具有更好的适应度。实验结果表明,该预测模型可以有效地进行陀螺随机漂移的预测,且预测效果优于基本PSO优化的最小二乘支持向量机。     

基于AQPSO算法优化的Elman网络模型及其应用

Elman神经网络是一种典型的递归神经网络。提出了自适应量子粒子群优化（Adaptive Quantum-Behaved Particle Swarm Optimization,AQPSO）算法,用于训练Elman网络参数,改进了Elman网络的泛化能力。利用中集集团股票数据进行预测,实验结果表明,采用AQPSO算法获得的Elman网络模型不但具有很强的泛化能力,而且具有良好的稳定性,在股票数据预测中具有一定的实用价值。     

多算法多模型与在线第二次学习结合的短期电力负荷预测方法

为了提高短期电力负荷预测精度,首次提出多算法多模型与在线第二次学习结合的预测方法。首先,利用互信息方法和统计方法对输入变量进行选择;然后,通过Bootstrap方法对数据集进行多样性采样,利用多个不同的人工智能算法和机器学习算法训练得到多个差异化较大的异构预测模型;最后,用每个待预测时刻最近一段时间的实际负荷值、第一次学习生成的多异构预测模型的负荷预测值构成新训练数据集,对新训练数据集进行在线第二次学习,得到最终预测结果。对中国广州市负荷进行预测研究,与最优单模型、单算法多模型和多算法单模型相比,在每日总负荷预测中,全年平均绝对百分误差（MAPE）分别下降了21.07%、7.64%和5.00%,在每日峰值负荷预测中,全年MAPE分别下降了16.02%、7.60%和13.14%。实验结果表明,推荐方法有效地提高了负荷预测精度,有利于智能电网实现节能降耗、调度精细化管理和电网安全预警。     

柯西自适应回溯搜索与最小二乘支持向量机的集成预测模型

针对在最小二乘支持向量机（LSSVM）的核函数参数和正则化参数优化中回溯搜索优化算法（BSA）易早熟、局部开采能力弱等问题,提出了一种集成预测模型CABSA-LSSVM。首先采用柯西种群生成策略增加历史种群的多样性使算法不易陷入局部最优解,然后利用自适应变异因子策略调节变异尺度系数以平衡算法的全局勘探和局部开采能力,最后运用改进后的柯西自适应回溯搜索算法（CABSA）优化LSSVM以形成新的集成预测模型。选取10个UCI数据集进行数值实验,结果表明所提模型CABSA-LSSVM在种群规模为80时回归预测性能最优,且与标准BSA、粒子群优化（PSO）算法、人工蜂群（ABC）算法、灰狼优化（GWO）算法优化的LSSVM相比,该模型的决定系数提升了1.21%~15.28%,预测误差降低了6.36%~29.00%,运行时间降低了5.88%~94.16%,可见该模型具有较高的预测精度和较快的计算速度。     

基于AFSA-LSSVM的短时交通流量预测

为了提高短时交通流量的预测精度,针对最小二乘支持向量机（LSSVM）参数优化难题,提出一种人工鱼群算法（AFSA）和LSSVM相结合的短时交流量预测模型（AFSA-LSSVM）,通过采用AFSA优化LSSVM参数,并采用具体短时交通流量数据进行仿真实验。仿真结果表明,相对于参比模型,AFSA-LSSVM可以获得更优的LSSVM参数,能够更加准确地描述短时交通流量变化趋势,提高了短时交通量的预测精度,为非线性短时交通流量预测提供了一种新的研究思路。     

基于最优样本集在线模糊最小二乘支持向量机的飞行冲突网络态势预测

针对空中交通系统运行周期性和时变性的特点，结合复杂网络理论和模糊最小二乘支持向量机（LSSVM），提出一种基于最优样本集在线模糊最小二乘支持向量机（OTSOF-LSSVM）的飞行冲突网络态势预测方法。首先，基于三维的速度障碍法构建飞行冲突网络模型，并根据航空器的位置、航向和速度判断冲突；其次，分析飞行冲突网络拓扑指标的演化时间序列，得到与预测时刻在时间和距离上相关的样本组成最优样本集；最后，采用在线模糊LSSVM训练得到预测模型，并在模型更新过程中通过分块矩阵思想简化更新过程，提高算法效率。实验结果表明，所提方法能够快速、准确地预测空中态势，为管制员掌握空中交通的发展情况提供参考，并辅助进行冲突的预先调配。