基于最小二乘支持向量机的时变信道建模

基于2.55 GHz市区微蜂窝多输入多输出信道实测数据,将机器学习中的最小二乘支持向量机（LS-SVM）算法应用于时变信道参数的建模中,建立了基于遗传算法（GA）优化的LS-SVM信道参数预测模型,对信道参数如时延扩展、接收端的水平角度扩展和垂直角度扩展的数据特征进行了学习,并实现了准确预测;同时通过与反向传播神经网络模型以及传统的LS-SVM模型进行比较,验证了算法的有效性.基于GA优化的LS-SVM模型能够在有限数据量下对信道参数的变化有着良好的适应性,可实现非线性时变信道参数的准确预测.     

基于最小二乘支持向量机对刀具切削状态的识别

基于小波包优良的时频特性和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)对于小样本出色的学习泛化能力,提出了一种研究刀具切削状态的方法.采用最小熵准则对声发射信号进行最佳小波包分解,以各频段的信号能量占总能量的百分比来构造特征向量,输入LS-SVM多类分类器,实现对刀具切削状态的分类识别.实验结果表明,在采用高斯核函数的LS-SVM多分类算法中,选取惩罚因子γ=10,径向基核参数σ²=1时,该分类器能对测试样本进行准确的刀具切削状态识别.     

基于最小二乘支持向量机的数控机床热误差预测

为实现数控机床热误差的补偿控制,提出基于最小二乘支持向量机进行数控机床热误差建模预测的方法.根据最小二乘支持向量机回归预测的原理,优化选择最小二乘支持向量机参数,对数控车床热误差进行最小二乘支持向量机建模.通过测量数控车床主轴温升值与主轴热变形量,将获得的数据进行最小二乘支持向量机建模训练,以建立机床热误差预测模型.实验结果表明,该模型能有效描述热动态误差,与最小二乘法建模进行比较,结果显示,基于最小二乘支持向量机的数控机床热误差预测模型精度高、泛化能力强;采用最小二乘支持向量机得到的预测模型可用于数控机床热误差实时补偿,以提高机床的加工精度.     

基于鲁棒最小二乘支持向量机的齿轮磨损预测

为了降低包含噪声的现场齿轮磨损数据对最小二乘支持向量机 (least squares support vector machine, LSSVM) 模型稳健性的影响, 采用迭代鲁棒最小二乘支持向量机 (iteratively robust least squares support vector machine, IRLSSVM) 对齿轮磨损数据进行建模和预报.首先, 增加权函数迭代次数以保证建模过程的鲁棒性;然后, 将具有全局搜索的耦合模拟退火 (coupled simulated annealing, CSA) 与局部优化的单纯形法 (simplex method, SM) 相结合的方法用于优化IRLSSVM模型超参数, 进而采用鲁棒交叉验证作为CSA-SM算法拟合目标函数, 提高IRLSSVM模型超参数优化过程的鲁棒性;最后, 利用K727840ZW变速箱现场齿轮磨损数据进行了数值实验, 结果验证了所提出方法的有效性.     

稀疏最小二乘支持向量机

针对大规模数据集的回归和分类问题，改进了最小二乘支持向量机.以再生核希尔伯特空间中的线性分析为基础，把样本集映射到再生空间中，然后张成再生空间的一个线性子空间，并求出这个子空间的基.利用基线性表示子空间中的其他元素，减小了求解矩阵的维数，通过求解规模相对较小的线性方程组完成对支持向量机的训练.采用该方法对较大规模的数据样本进行了回归和分类仿真试验，并与普通的最小二乘支持向量机进行比较.结果表明，采用该方法解决复杂非线性函数的回归和分类问题，不但可以得到稀疏解，而且计算速度比普通最小二乘支持向量机提高了约20％.     

基于最小二乘支持向量机的模糊时序分析方法

利用最小二乘支持向量机良好的分类和函数估计能力，提出了一种新的模糊时序分析方法。该方法包括两部分：在模糊时序处理部分通过建立启发式规则、模糊变量、论域、模糊集合和隶属度函数，完成历史数据的模糊化；最小二乘支持向量机处理部分替代传统的模糊关系计算，对模糊化的历史数据进行分析，然后去模糊化得到最后的预测结果。与多种传统模糊时序分析方法的对比试验表明，该方法充分利用了支持向量机较好的推广性能等优点，具有更高的精度和较好的泛化效果。     

基于最小二乘支持向量机的企业库存预测方法

针对目前常用的基于神经网络的库存预测方法存在收敛速度慢或不收敛、存在局部极小值、网络结构选择具有随机性且对小样本库存预测容易出现过学习现象等问题,提出了基于最小二乘支持向量机的企业库存预测算法。通过结合某公司的库存实际计算以及与其他预测方法进行比较,通过仿真试验和实际数据验证,该算法计算简单,且具有更好适应性和很好的鲁棒性等特点。     

基于最小二乘支持向量机的时用水量预测模型

针对神经网络存在结构较难确定,训练易陷入局部最优以及容易过学习等问题,提出将最小二乘支持向量机用于预测时用水量.最小二乘支持向量机(LSSVM)基于结构风险最小化,能够较好地协调经验风险最小化和学习机器VC维之间的关系,并且LSSVM在支持向量机(SVM)的基础上,通过将价值函数改为最小二乘价值函数以及用等式约束代替不等式约束,将求解的二次规划问题转变为一组等式方程,采用径向基核函数,得到LSSVM模型的待定参数比标准支持向量机少,仅为2个.根据时用水序列具有周期性和趋势性的特点,建立了基于最小二乘支持向量机的时用水量模型.实例分析表明,与基于BP网络的时用水量模型相比,基于最小二乘支持向量机的时用水量模型具有更强的预测能力.     

基于最小二乘支持向量机的煤矿瓦斯预测

瓦斯涌出量受多种自然因素和开发技术的影响,是一个非线性、高维的问题.提出了改进的PSO算法与LSSVM算法相结合对瓦斯涌出量进行预测的新方法.实验结果表明,该模型预测精度更高,泛化能力更强.     

和声搜索最小二乘支持向量机预测模型及其应用

为了改进目前最小二乘支持向量机(LSSVM)参数选择的盲目性,将和声搜索(Harmony Search)算法引入到最小二乘支持向量机中来.利用具有全局优化功能的和声搜索算法对LSSVM中正则化参数γ和核函数参数σ的进行自动优选,提出了和声搜索最小二乘支持向量机(Harmony Search Least Squares Support Vector Machine,HS-LSSVM)算法.通过对丰满大坝位移的建模预测并和BP神经网络模型及传统统计回归模型的分析比较,表明HS-LSSVM模型具有更小的预测误差和更高的预测精度.     

Time series online prediction algorithm based on least squares support vector machine

Deficiencies of applying the traditional least squares support vector machine （LS-SVM） to time series online prediction were specified. According to the kernel function matrix＇s property and using the recursive calculation of block matrix, a new time series online prediction algorithm based on improved LS-SVM was proposed. The historical training results were fully utilized and the computing speed of LS-SVM was enhanced. Then, the improved algorithm was applied to timc series online prediction. Based on the operational data provided by the Northwest Power Grid of China, the method was used in the transient stability prediction of electric power system. The results show that, compared with the calculation time of the traditional LS-SVM（75 1 600 ms）, that of the proposed method in different time windows is 40-60 ms, proposed method is above 0.8. So the improved method is online prediction. and the prediction accuracy（normalized root mean squared error） of the better than the traditional LS-SVM and more suitable for time series online prediction.     

On-line least squares support vector machine algorithm in gas prediction

Traditional coal mine safety prediction methods are off-line and do not have dynamic prediction functions. The Support Vector Machine (SVM) is a new machine learning algorithm that has excellent properties. The least squares support vector machine (LS-SVM) algorithm is an improved algorithm of SVM. But the common LS-SVM algorithm, used directly in safety predictions, has some problems. We have first studied gas prediction problems and the basic theory of LS-SVM. Given these problems, we have investigated the affect of the time factor about safety prediction and present an on-line prediction algorithm, based on LS-SVM. Finally, given our observed data, we used the on-line algorithm to predict gas emissions and used other related algorithm to com- pare its performance. The simulation results have verified the validity of the new algorithm.     

基于改进最小二乘支持向量机的电力系统受扰轨迹在线预测

分析了标准最小二乘支持向量机算法用于在线预测时存在的主要问题,根据分块矩阵求逆定理对标准算法进行改进,实现支持向量的递推式求解,提高了算法的学习效率。为了满足实际多机系统在线轨迹预测的要求,引入轨迹聚合技术对多机轨迹进行聚合,进一步减少了计算量。以电科院8机系统和我国西北电网为例进行仿真分析,从预测精度和计算时间两方面验证了方法的有效性。     

Thrust estimator design based on least squares support vector regression machine

In order to realize direct thrust control instead of traditional sensor-based control for aero-engines,it is indispensable to design a thrust estimator with high accuracy,so a scheme for thrust estimator design based on the least square support vector regression machine is proposed to solve this problem. Furthermore,numerical simulations confirm the effectiveness of our presented scheme. During the process of estimator design,a wrapper criterion that can not only reduce the computational complexity but also enhance the generalization performance is proposed to select variables as input variables for estimator.     

Mine water discharge prediction based on least squares support vector machines

In order to realize the prediction of a chaotic time series of mine water discharge,an approach incorporating phase space reconstruction theory and statistical learning theory was studied.A differential entropy ratio method was used to determine embedding parameters to reconstruct the phase space.We used a multi-layer adaptive best-fitting parameter search algorithm to estimate the LS-SVM optimal parameters which were adopted to construct a LS-SVM prediction model for the mine water chaotic time series.The results show that the simulation performance of a single-step prediction based on this LS-SVM model is markedly superior to that based on a RBF model.The multi-step prediction results based on LS-SVM model can reflect the development of mine water discharge and can be used for short-term forecasting of mine water discharge.     

遗传最小二乘支持向量机法预测时用水量

为解决传统最小二乘支持向量机采用交叉验证确定参数耗时较长的问题,提出基于遗传算法和最小二乘支持向量机的城市时用水量预测方法.根据城市时用水量序列具有较强相关性的特点,利用自相关系数法分析时用水量序列的变化规律,并引入二进制编码的自适应遗传算法优化最小二乘支持向量机的超参数,采用交叉验证法确定遗传算法个体的适应值,建立了时用水量预测模型.实例分析表明：与基于传统最小二乘支持向量机的时用水量预测方法相比,基于遗传算法和最小二乘支持向量机的时用水量预测方法计算速度更快,预测精度更高.     

基于CCA对LSSVM分类器的稀疏化

为了对分类最小二乘支持向量机实施有效的稀疏化，以提高分类速率，采用分类相关分析算法，按序提取样本核矩阵的全部分类相关成分，并依据样本核矩阵各列与分类相关成分的相关性，对训练集所有个体按分类的重要性排序，进而可选取最重要的部分个体作为支持向量，并将其余非支持向量的信息转移至支持向量，以提高支持向量的分类表达能力.由此构建一种新的稀疏型最小二乘支持向量机CS LSSVM，并将其应用于多个模式分类的实际问题.测试结果表明，CS LSSVM稀疏性很强，且保持了标准LSSVM的分类性能，还可直接适用于多类问题.