基于PSO与LS—SVM的飞机总体设计的综合论证

研究小样本数据对飞机武器系统的设计和改型方案是航空系统工程的重要内容。针对提高设计的进度和质量问题,利用粒子群优化算法的群体智能优化理论与最小二乘回归支持向量机的回归思想,提出了一种基于粒子群算法与最小二乘回归支持向量机的飞机设计综合智能论证模型。提出应用粒子群算法对支持向量机核函数参数进行寻优,再利用优化的核函数参数支持向量机回归模型,建立映射模型来对飞机的作战效能进行预测。仿真实例验证了方法的适用性和结果的可靠性。     

基于差分进化算法的支持向量机参数选择

支持向量机参数是影响其性能的重要因素,为了进一步提高支持向量机分类精度和泛化能力,提出了基于差分进化算法的SVM参数选择。以样本误判率最小为优化准则,利用差分进化算法对SVM参数进行优化选择。实验结果表明,利用差分进化算法选择SVM参数,加快了参数搜索的速度,提高了SVM分类精度,该方法具有良好的鲁棒性和较强的全局寻优能力。     

基于克隆选择的差分进化算法及其在SVM中的应用

支持向量机参数是影响其性能的重要因素,但对支持向量机核参数的选取仍没有形成一套成熟的理论,从而严重影响了其广泛的应用。将克隆选择算法引入差分进化算法,对基本克隆选择算法和差分进化算法中的策略进行改进。将两种改进的算法进行融合,提出了一种基于克隆选择的差分进化算法,并将其应用于SVM核参数的优化中。测试结果表明,该算法不仅可以有效避免差分进化算法易早熟收敛的问题,而且寻优能力得到显著提高;在UCI数据库wine数据中的应用表明,利用克隆选择差分进化算法优化SVM核参数加快了参数搜索的速度,提高了SVM预测精度和泛化能力,具有较高的分类准确率和较好的推广性能。     

SVM参数优化方法分析与决策

针对支持向量机应用过程中的参数选择问题,从UCI数据库选择样本集,分别采用传统的网格法、智能优化算法中的粒子群法及遗传算法实现核函数参数寻优过程,将所得最佳参数应用到样本测试中;在深入分析优化过程中各参数关系、参数对支持向量机性能的影响以及传统与智能优化算法的优劣后,得出了核函数优化策略;即先使用智能优化算法初步确定最优解范围,再结合网格法进行高精度寻优;实验数据验证了参数优化策略的有效性,为扩大支持向量机泛化率、提高应用性做了铺垫。     

基于启发式算法的混沌支持向量机流量预测

针对现有混沌支持向量机回归模型存在流量预测效率低下的问题,利用差分进化(DE)算法、遗传算法和粒子群优化算法确定模型的径向基核函数系数、惩罚系数、不敏感系数等参数,在此基础上建立改进的混沌支持向量机回归模型进行流量预测。实例表明,相比其他启发式算法,DE算法能以较高的效率搜索到混沌支持向量机回归模型的最优参数,并且该模型具有较高的预测精度。     

基于改进PSO优化LSSVM的传感器补偿研究

针对最小二乘支持向量机在对传感器进行补偿时,正则化参数和核函数参数对补偿精度影响较大的问题,提出一种利用改进的粒子群优化算法优化最小二乘支持向量机模型参数的传感器补偿方法。该方法利用改进的粒子群优化算法优化最小二乘支持向量机模型的正则化参数和核函数参数,避免了人工选择参数的盲目性,提高了最小二乘支持向量机模型的预测精度。仿真实验表明,在传感器的补偿时,该方法比最小二乘支持向量机模型的补偿精度更高。     

基于差分进化算法的支持向量回归机参数优化

支持向量机是结构风险最小化原理的一种新型学习技术,被广泛应用到很多工业控制领域中,良好的泛化能力和预测精度在很大程度上受到参数选取的影响.传统参数选择方法易陷入局部最优,为提高优化识别参数的精度和效率,提出基于差分进化算法的支持向量回归机参数优化算法.以均方误差最小为优化准则,差分进化算法的全局寻优能力,搜索支持向量回归机的最优参数组合,达到对参数的最优选择.通过Matlab进行仿真实验,结果表明改进的算法不仅加快参数搜索和优化的速度,而且选择的最优参数能大大提高支持向量机预测精度和泛化能力,并具有良好的鲁棒性和较强的全局寻优能力.     

DE-SVM融合算法在入侵检测中的应用

为提高网络数据的检测效率,将差分进化算法与支持向量机算法融合（DE-SVM）应用到网络入侵检测中。引入自适应算子优化差分进化算法中的交叉概率CR和摄动比例因子F,采用优化的DE算法对支持向量机的参数进行选择,构建DE-SVM入侵检测算法。KDDCUP 99数据集的测试结果表明,融合算法提高了网络入侵检测的性能,缩短了训练时间。     

融合协同进化人工鱼群算法和SVM的雾霾预测方法

针对日益严重的雾霾污染问题,提出融合协同进化人工鱼群算法和支持向量机的雾霾预测方法.首先,运用佳点集构造均匀分布的种群,并引入自适应视野范围策略、自适应步长策略、种群间协同策略,提出协同进化人工鱼群算法.然后,使用协同进化人工鱼群算法,优化支持向量机的主要参数.最后,构建基于支持向量机的雾霾预测模型,预测雾霾天气.在10个测试函数上的实验证明协同进化人工鱼群算法的性能,在6个UCI数据集上的实验验证预测模型的稳定性和有效性.     

支持向量机的混合核函数参数优选方法

针对支持向量机中混合核函数参数的选取还没有一套完整的理论支撑,提出基于蚁群算法和循环交叉验证法的参数优选方法。以平均加权误差作为不同参数下支持向量机预测效果的评价指标,采用循环交叉验证法计算平均加权误差。采用蚁群算法来提高混合核函数参数优化效率,减少计算工作量。通过在某型飞机机体研制费用预测中的应用,显示基于最优参数下混合核函数的支持向量机的预测误差最小,表明该参数优选方法能够提高预测精度。     

时间序列一步预测方法*

为了改善时间序列预测的性能,提出一种时间序列一步预测分析方法。首先将一个时间序列分解为总体趋势和个体波动两个序列,然后分别对这两个序列进行预测分析,再将结果合成得到最终的预测结果。对于总体趋势序列利用加权滤波算法进行分析,而对于个体波动序列则先进行混沌特性分析,再结合混沌预测分析方法对其进行预测。利用混沌优化方法动态地调节预测网络的参数,逐渐提高网络的预测精度。利用该方法分别对混沌序列、实际股票价格等序列进行了仿真预测分析,仿真结果表明,该方法具有良好的预测效果。     

大型离心式通风机性能预测方法

针对现有离心式通风机性能预测方法不能充分利用离心式通风机历史运行数据、建模周期长等问题,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)与拉丁超立方采样(LHS)的大型离心式通风机性能预测方法。选取出口压力作为衡量通风机性能的指标,利用LSSVM建立离心式通风机性能预测模型;通过LHS方法采集离心式通风机的入口温度、入口压力、入口流量和转速,将采集的数据进行归一化处理后用于LSSVM模型的训练;通过测试数据验证所建立模型的有效性。仿真结果表明,基于LSSVM与LHS的大型离心式通风机性能预测方法能够充分利用已有通风机数据信息快速准确地预测通风机性能。     

融合聚集系数的链接预测方法

许多基于网络结构信息的链接预测算法利用节点的聚集程度评估节点间的相似性,进而执行链接预测;然而,该类算法只注重网络中节点的聚集系数,没有考虑预测节点与共同邻居节点之间的链接聚集系数对节点间相似性的影响。针对上述问题,提出了一种融合节点聚集系数和非对称链接聚集系数的链接预测算法。首先,计算共同邻居节点的聚集系数,并利用共同邻居节点对应的两个非对称链接聚集系数计算该预测节点的平均链接聚集系数;然后,基于Dempster-Shafer证据理论将两种聚集系数进行融合生成一个综合性度量指标,并将该指标应用于中间概率模型（IMP）,得到一个新的节点相似性指标（IMP_DS）。在9个网络数据上的实验结果表明,该算法的受试者工作特征（ROC）的曲线下方面积（AUC）与精度值（Precision）优于共同邻居（CN）、Adamic-Adar（AA）、资源分配（RA）指标和基于共同邻居的中间概率模型（IMP_CN）。     

Two-dimensional linear prediction model-based decorrelation method

A unified feature extraction scheme, the two-dimensional (2-D) linear prediction model-based decorrelation method, is presented. By applying 2-D causal linear prediction model to decorrelate a textured image, the very heavy computation load required when using a whitening operator to decorrelate the image, or the significant information loss when using the gradient operator to approximately whiten the image is avoided. The texture model-based decorrelation provides three sets of features to perform texture classification: the coefficients of the 2-D linear prediction, the moments of error residuals and the autocorrelation values. An optimum feature-selection scheme using modified branch-and-bound method was introduced to reduce information redundancy. After feature selection, 100% classification accuracy was achieved for a 20-class texture problem. Experiments show that this feature extraction scheme is truly information lossless, effective, and fast     

蛋白质二级结构的协同训练预测方法*

针对蛋白质二级结构机器学习预测方法,忽略氨基酸疏水性特征以及氨基酸之间的长程作用和准确率不高的现状,进行了比较实验分析。采用氨基酸对应的疏水能值替换蛋白质中相应的氨基酸,得到疏水能值的序列实验结果表明,用长的疏水能值序列,训练BP网络,对长程作用起主导的E结构的预测效果好。由于Profile编码特征和疏水能值特征是独立的冗余视图,基于协同训练思想,提出Cotraining算法。该算法的主要步骤是在Profile特征空间训练SVM分类器,在疏水性特征空间训练BP神经网络分类器,协同对氨基酸二级结构进行预测     

Graphical prediction method based on categorical data

A graphical representation method is proposed to represent individual response patterns visually on the constellation graph which can be used for the prediction of an objective variate from categorical data. The model for prediction is non-linear. Linear approximation and the non-linear solution are compared and illustrated with sample data.     

软件缺陷预测中的数据预处理方法

软件缺陷预测是软件质量保障领域的热点研究课题,缺陷预测模型的质量与训练数据有密切关系。用于缺陷预测的数据集主要存在数据特征的选择和数据类不平衡问题。针对数据特征选择问题,采用软件开发常用的过程特征和新提出的扩展过程特征,然后采用基于聚类分析的特征选择算法进行特征选择;针对数据类不平衡问题,提出改进的Borderline-SMOTE过采样方法,使得训练数据集的正负样本数量相对平衡且合成样本的特征更符合实际样本特征。采用bugzilla、jUnit等项目的开源数据集进行实验,结果表明：所采用的特征选择算法在保证模型F-measure值的同时,可以降低57.94%的模型训练时间;使用改进的Borderline-SMOTE方法处理样本得到的缺陷预测模型在Precision、Recall、F-measure、AUC指标上比原始方法得到的模型平均分别提高了2.36个百分点、1.8个百分点、2.13个百分点、2.36个百分点;引入了扩展过程特征得到的缺陷预测模型比未引入扩展过程特征得到的模型在F-measure值上平均提高了3.79%;与文献中的方法得到的模型相比,所提方法得到的模型在F-measure值上平均提高了15.79%。实验结果证明所提方法能有效提升缺陷预测模型的质量。     

服务器负载的小波-神经网络-ARMA预测

为提高服务器负载预测的精度,提出一种新的基于小波的预测方法。该方法首先对具有非平稳特征的服务器负载序列进行小波分解与重构,得到一个低频信号和多个不同尺度的高频信号;对具有近似平稳特征的低频信号建立ARMA预测模型;对变化较多的各高频信号分别建立神经网络预测模型;然后分别对各信号进行一步预测并组合预测结果,获得原始负载的最终预测。实验表明:该方法能够有效预测非平稳的服务器负载序列,预测精度明显高于传统预测方法。     

四维飞行轨迹预测方法的研究

通过对空中交通运输管理中目前常用的轨迹预测算法的研究比较和分析,提出了利用遗传算法的从历史数据中进行函数挖掘的思想.针对四维轨迹数据特征的分析和传统的单一函数挖掘的局限性,提出了基于基因表达式编程的频繁函数集挖掘的建模方法.该模型方法通过对历史飞行数据进行遗传算法的操作挖掘出数据集中对应的函数关系集合,用较好的函数模型预测未来航迹.以某一航班雷达数据为训练集做实验,结果表明了应用该方法的准确性和可用性.     

Multi-step prediction method for robust object tracking

In this paper, multi-step ahead prediction method for object tracking based on chaos theory is introduced. The chaos theory is used to preserve the information of object's movement and to model uncertainty and nonlinearity of movement in video sequences. The methodology of the algorithm includes three steps. First, adaptive pseudo-orbit data assimilation is applied to estimate the next state by using the previous states of object. Second, the ensemble members of the state are generated to predict multi-step prediction. Then, the likelihood function of members selects candidate patch for target detection using color information. The algorithm significantly reduces the prediction error because of high-order dynamical information of motion and chaotic prediction. To verify the efficiency of the tracker, the tracking algorithm is compared with the stochastic and deterministic methods under two datasets. The results demonstrate that the chaotic-based tracker outperforms other state-of-the-art methods on the abrupt motion, occlusion, and out of view. The algorithm is about two times faster than the particle filter method while the error of particle filter is about two times more than the error of the chaotic-based tracking method.