改进特征样本方法的KPCA变压器故障检测模型

针对核主元分析（KPCA）监控模型由于建模样本不纯而导致故障检测失效问题,提出基于改进特征样本方法的KPCA故障检测模型并应用于变压器故障检测中。利用特征值变化信息,设计出异常样本剔除算法以避免异常样本被选入特征样本集;采用特征样本方法提取建模样本集,建立KPCA监控模型,采用复合统计量对变压器运行状态进行检测,实验结果验证了改进特征样本算法的有效性,表明提出的方法具有较高的故障敏感性和检测效率。     

改进的核可能性C-均值聚类算法研究

提出了一种改进的核可能性C-均值聚类算法,它是对PCM聚类模型的推广。通过限制PCM聚类模型中解的可行域,利用全局优化技术（以模拟退火（SA）为例）来求解,使其保持了PCM对噪声鲁棒的优点,又避免了重合聚类的产生,且能较好地找到问题的全局最优解,减少了全局优化方法的搜索范围,加快了收敛速度。     

一种基于核的快速可能性聚类算法

传统的快速聚类算法大多基于模糊C均值算法（Fuzzy C-means,FCM）,而FCM对初始聚类中心敏感,对噪音数据敏感并且容易收敛到局部极小值,因而聚类准确率不高。可能性C-均值聚类较好地解决了FCM对噪声敏感的问题,但容易产生一致性聚类。将FCM和可能性C-均值聚类结合的聚类算法较好地解决了一致性聚类问题。为进一步提高算法收敛速度和鲁棒性,提出一种基于核的快速可能性聚类算法。该方法引入核聚类的思想,同时使用样本方差对目标函数中参数η进行优化。标准数据集和人造数据集的实验结果表明这种基于核的快速可能性聚类算法提高了算法的聚类准确率,加快了收敛速度。     

优化KPCA特征提取下的FCM算法研究

利用核函数主元分析（KPCA）方法对大样本、高维数据进行特征提取预处理,并结合文化算法（CA）选择最优或接近最优的核函数,将其用于模糊C均值（FCM）聚类中,不但有效地提取了样本的非线性信息,而且使样本维数得到约简。实验表明该方法具有较好的聚类效果和更少的训练时间。     

基于核的可能性聚类算法

针对模糊C-均值算法聚类分析时的缺陷,采用能够较好地处理噪音和孤立点的可能性聚类算法,并将核学习方法的思想应用于可能性聚类算法中,提出一种基于核的可能性聚类算法。该方法利用Mercer核将观察空间的待分类样本点经过一个非线性映射后,映射到一个高维的核空间,突出不同类别样本之间的特征差异,使得原来线性不可分的样本点在核空间中变得更加线性可分,从而更好地聚类。经仿真实验表明,基于核的可能性聚类算法比模糊C-均值以及可能性聚类算法具有更好的聚类效果,且算法能够很快地收敛。     

基于KPCA的监控系统传感器异常诊断方法

针对监控系统数据异常时,故障检测准确性不高的问题,提出一种基于监控系统传感器异常的核主元分析(KPCA)检测方法.利用平方预报误差(SPE)统计量和均方贡献值法进行故障检测和故障源的定位,改善了主元分析(PCA)应用于非线性系统故障检测准确性低的问题.分别利用基于KPCA和PCA的故障检测模型进行仿真比较.实验结果表明:KPCA提高了非线性监控系统传感器异常诊断的准确性.     

基于混合核函数的可能性C-均值聚类算法

针对传统的模糊C-均值算法对于非球形分布的数据聚类效果不理想且易受到噪声数据的影响,利用可能性C-均值算法具有良好的抗噪声性能,将混合核函数引入到该算法中,提出了一种基于混合核函数的可能性C-均值(HKPCM)聚类算法。该算法将原空间的待分类样本映射到一个高维的特征空间(核空间)中,使得样本变得线性可分,然后在核空间中进行聚类。实验结果证实了HKPCM算法的可行性和有效性。     

基于KPCA和CPSO的故障检测方法

提出一种基于核主元分析(KPCA)和混沌粒子优化群(CPSO)算法的非线性故障检测方法。通过核函数完成非线性变换,将变量由非线性的输入空间转换到线性的特征空间来计算主元,构造平方预测误差统计量检测故障是否发生。为避免粒子群算法的早熟现象,利用混沌优化的搜索特性,将CPSO算法应用到KPCA核参数的优化中。变压器故障检测结果表明,与基于PCA、KPCA和 PSO-KPCA的故障检测方法相比,该方法的检测正确率较高。     

一种基于数据重构的KPCA故障识别方法

针对核主元分析(KPCA)方法只能实现故障检测,但无法实现故障变量识别的问题,提出一种基于数据重构的KPCA故障变量识别方法。采用改进的数据重构方法对各参数进行重构,然后利用故障识别指数对监控参数进行故障变量识别。通过对某型涡扇发动机进行实验的结果表明,该方法能够准确识别故障变量,从而有助于维护人员分析故障原因,初步确定可能的故障源,大大缩短故障定位及排故的时间,可预防重大事故的发生。     

基于特征样本的KPCA在故障诊断中的应用

核函数主元分析（KPCA）可用于非线性过程监控.建立KPCA模型首先要计算核矩阵K,K的维数等于训练样本的数量,对于大样本集,计算K很困难.对此提出一种基于特征样本的KPCA（SKPCA）,其基本思想是,首先利用非线性映射函数将输入空间映射到特征子空间,然后在特征子空间中计算主元.将SKPCA应用于监控Tennessee Eastman过程,并与基于全体样本的KPCA作比较,仿真结果显示,二者诊断结果基本相同,然而特征样本只是训练样本中的一小部分,因此减少了K的维数,解决了K的计算问题.     

基于KPCA和投影字典对学习的人脸识别算法

相比基于稀疏约束的字典学习算法和识别方法,投影字典对学习（projective Dictionary Pair Learning,DPL）具有更快的学习速度和更高的识别率.为了进一步提高DPL的识别能力,本文提出了改进DPL算法K-DPL,即将核主成分分析KPCA与DPL相结合的识别方法.在K-DPL算法中,利用核方法,将样本映射到高维空间以解决非线性问题,再进行DPL训练,得到更具判别性的字典.ORL库上实验表明,不同训练比下K-DPL相比DPL识别率至少提高了1.5%且识别速度提高了约20倍.在扩展YaleB和AR库上,K-DPL相比DPL识别率分别提高0.3%和0.4%,且识别速度有所提高,表明K-DPL对光照和遮挡具有较好的鲁棒性.     

A novel hybrid KPCA and SVM with GA model for intrusion detection

A novel support vector machine (SVM) model combining kernel principal component analysis (KPCA) with genetic algorithm (GA) is proposed for intrusion detection. In the proposed model, a multi-layer SVM classifier is adopted to estimate whether the action is an attack, KPCA is used as a preprocessor of SVM to reduce the dimension of feature vectors and shorten training time. In order to reduce the noise caused by feature differences and improve the performance of SVM, an improved kernel function (N-RBF) is proposed by embedding the mean value and the mean square difference values of feature attributes in RBF kernel function. GA is employed to optimize the punishment factor C, kernel parameters σ and the tube size ɛ of SVM. By comparison with other detection algorithms, the experimental results show that the proposed model performs higher predictive accuracy, faster convergence speed and better generalization.     

分段多向核主元分析的啤酒发酵过程故障检测

基于主元分析的故障诊断模型应用在非线性时变过程中具有局限性。基于间歇过程具有周期性这一特点,在非线性空间的数据提取中,将核变换理论引入其中,提出了一种改进的多向核主元分析故障诊断模型,该方法对于过程数据的非线性问题的解决和非线性信息的充分提取表现出很好的性能,使得非线性主元能够在高维特征空间中被快速提取。 对比实验结果表明,该方法对于缓慢时变的间歇过程具有很好的准确性与实时性。     

基于小波分析和KPCA的人脸识别

本文探讨了基于核函数的主成分分析方法在人脸识别中的应用，首先对人脸进行haar小波分析，得到对应的人脸小波系数，再通过计算其内积核函数实现从低维空间到高维空间的非线性映射，对高维数据进行主成分分析得到用于分类的主成分，最后采用支持向量机进行分类，实验结果表明，该方法具有良好的分类性能和鲁俸性。     

改进的PCA-LDA人脸识别算法的研究

主成分分析算法(PCA)和线性鉴别分析算法(LDA)被广泛用于人脸识别技术中,但是PCA由于其计算复杂度高,致使人脸识别的实时性达不到要求.线性鉴别分析算法存在"小样本"和"边缘类"问题,降低了人脸识别的准确性.针对上述问题,提出使用二维主成分分析法(2DPCA)与改进的线性鉴别分析法相融合的方法.二维主成分分析法提取...     

Fault diagnosis and classification framework using multi-scale classification based on kernel Fisher discriminant analysis for chemical process system

Fault detection and diagnosis (FDD) in chemical process systems is an important tool for effective process monitoring to ensure the safety of a process. Multi-scale classification offers various advantages for monitoring chemical processes generally driven by events in different time and frequency domains. However, there are issues when dealing with highly interrelated, complex, and noisy databases with large dimensionality. Therefore, a new method for the FDD framework is proposed based on wavelet analysis, kernel Fisher discriminant analysis (KFDA), and support vector machine (SVM) classifiers. The main objective of this work was to combine the advantages of these tools to enhance the performance of the diagnosis on a chemical process system. Initially, a discrete wavelet transform (DWT) was applied to extract the dynamics of the process at different scales. The wavelet coefficients obtained during the analysis were reconstructed using the inverse discrete wavelet transform (IDWT) method, which were then fed into the KFDA to produce discriminant vectors. Finally, the discriminant vectors were used as inputs for the SVM classification task. The SVM classifiers were utilized to classify the feature sets extracted by the proposed method. The performance of the proposed multi-scale KFDA-SVM method for fault classification and diagnosis was analysed and compared using a simulated Tennessee Eastman process as a benchmark. The results showed the improvements of the proposed multiscale KFDA-SVM framework with an average 96.79% of classification accuracy over the multi-scale KFDA-GMM (84.94%), and the established independent component analysis-SVM method (95.78%) of the faults in the Tennessee Eastman process.     

一种基于Fisher鉴别极小准则的特征提取方法

特征提取是模式识别研究领域的一个热点．为了更好地解决人脸识别中的特征提取问题,定义了一种新的基于Fisher鉴别极小准则的特征提取方法,并且提出了类间散布矩阵零空间的概念,解决了先前Fisher线性变换方法中的最终特征维数受类别数的限制．在人脸数据库上的实验结果验证了该算法的有效性．     

基于核主分量分析和典型相关分析的语音情感识别

本文提出将KPCA方法用于语音情感识别中,并提出采用KPCA和CCA结合的方法用于情感识别。与传统的PCA方法进行了对比,研究结果表明基于KPCA及KPCA CCA的情感识别有较好的效果。