基于核方法的一种新的模糊支持向量机

由于支持向量机对样本中的噪声及孤立点非常敏感,因而在解决非线性、高维数、不确定问题时,使用模糊支持向量机比使用支持向量机的效果要好。在模糊支持向量机中,模糊隶属度函数的建立是关键也是难点。一般,模糊隶属度是在原始空间中根据样本点的相互距离及到类中心的距离创建的。考虑样本间的密切度,在特征空间中利用混合核函数建立一种新的模糊隶属度。通过试验比较多项式核函数、高斯径向基核函数与混合核函数,可看出新方法表现出了它的优越性。     

基于核方法的一种新的模糊支持向量机

由于支持向量机对样本中的噪声及孤立点非常敏感,因而在解决非线性、高维数、不确定问题时,使用模糊支持向量机比使用支持向量机的效果要好。在模糊支持向量机中,模糊隶属度函数的建立是关键也是难点。一般,模糊隶属度是在原始空间中根据样本点的相互距离及到类中心的距离创建的。考虑样本间的密切度,在特征空间中利用混合核函数建立一种新的模糊隶属度。通过试验比较多项式核函数、高斯径向基核函数与混合核函数,可看出新方法表现出了它的优越性。     

双重特征加权模糊支持向量机

针对当前基于特征加权的模糊支持向量机(FSVM)只考虑特征权重对隶属度函数的影响,而没有考虑在样本训练过程中将特征权重应用到核函数计算中的缺陷,提出了同时考虑特征加权对隶属度函数和核函数计算的影响的模糊支持向量机算法——双重特征加权模糊支持向量机(DFW-FSVM).首先,利用信息增益(IG)计算出每个特征的权重;然后...     

基于CSO-RVM的瓦斯涌出量预测模型研究

为了实时监测和精准预测煤矿回采工作面绝对瓦斯涌出量,提出猫群算法(CSO)优化相关支持向量机(RVM)的绝对瓦斯涌出量预测方法.相关向量机的组合核函数可实现多特征空间的信息融合,为有限样本、高维数瓦斯涌出量预测建模问题提供一种行之有效的方法.并用CSO算法对RVM瓦斯涌出量预测模型的核函数权重p和高斯核参数σ快速寻优.利用矿井无线传感器网络检测到的各项历史数据试验.结果表明,相比BP、SVM算法,该耦合模型有效提高了预测精度,具有更好的泛化能力,为矿井瓦斯预测提供理论支持.     

一种混合核函数SVM建模方法及其应用

为了提高模型的泛化能力和精度,提出了一种基于混合核函数的支持向量机(SVM)建模方法.所提出的混合核函数由径向基函数和多项式函数加权组合而成,克服了支持向量机模型中单个核函数的局限性.并利用量子粒子群算法(QPSO)对惩罚系数、核参数以及混合权重系数进行综合寻优,求取最优化参数组合,从而提高模型的精度.采用锌湿法冶炼净化过程现场数据对建模的方法进行了测试,结果表明,所提出的混合核函数支持向量机模型具有较好的泛化性能和预测精度,预测结果满足现场工艺生产的要求.     

混合核函数稀疏LS-SVM软测量建模与应用

针对最小二乘支持向量机存在的稀疏性欠缺和单核函数局限性问题,本文提出一种基于混合核函数稀疏最小二乘支持向量机的软测量建模方法.该方法使用多项式核函数和RBF核函数线性加权构成混合核函数,兼顾最小二乘支持向量机的全局拟合能力与局部拟合能力,以矢量基学习作为稀疏解算法,改善最小二乘支持向量机的稀疏性,在精简模型结构的同时,避免冗余信息中的噪声过多的拟合到模型参数中,进而采用粒子群算法优化模型部分参数.将此方法分别应用于Mackey- Glasss混沌模型的时间序列预测和乙烯精馏塔塔釜乙烯浓度预测,应用结果表明该方法较最小二乘支持向量机、稀疏最小二乘支持向量机以及混合核最小二乘支持向量机具有更好的泛化效果和预报精度,兆示出其良好的应用潜力.     

基于混合核函数PSO-SVM的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障诊断中应用传统支持向量机算法存在的问题,提出由粒子群算法优化混合核函数支持向量机模型对模拟电路进行故障诊断的新方法。首先,对待诊断电路进行瞬态分析,记录输出点的电压值,采用小波包技术对输出值进行特征提取;其次,由粒子群算法优化混合核函数支持向量机的核函数权重和结构参数,用训练好的模型进行故障诊断,该方法不仅降低参数选择时的随机性,而且故障诊断的精确度提升了5%左右。在对某高通滤波器模拟电路进行的故障诊断中,验证了该方法的有效性。     

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。     

基于多蚁群算法的支持向量回归机参数选择方法

核函数是支持向量回归机的重要部分,每种核函数都有其优势和不足。本文基于支持向量机回归机模型相关参数的选取原则,给出了一种具有混合核函数的支持向量机,以基于网格搜索的多蚁群算法为基础,给出了此类混合核函数支持向量回归机参数优化的一种新方法。该方法以最小化交叉验证误差为目标,对包括混合比例和各类核函数的参数在内的5个参数进行优化。仿真结果表明,与遗传算法相比,本方法在参数优化方面有良好的性能,建立的预测模型精度较高。     

基于混合核函数FOA-LSSVM的预测模型

支持向量机（SVM）的核函数类型和超参数对预测的精度有重要影响。由于局部核函数学习能力强、泛化性能弱,而全局核函数泛化性能强、学习能力弱的矛盾,通过综合两类核函数各自优点构造了基于全局多项式核和高斯核的混合核函数,并引入果蝇优化算法（FOA）对最小二乘支持向量机（LSSVM）参数进行全局寻优,提出了混合核函数FOA-LSSVM 预测模型。结果表明,该模型较传统方法在电力负荷预测精度上有了明显提高,预测结果科学可靠,在预测中具有良好的实际应用价值。     

A support vector machine with a hybrid kernel and minimal Vapnik-Chervonenkis dimension

We present a mechanism to train support vector machines (SVMs) with a hybrid kernel and minimal Vapnik-Chervonenkis (VC) dimension. After describing the VC dimension of sets of separating hyperplanes in a high-dimensional feature space produced by a mapping related to kernels from the input space, we proposed an optimization criterion to design SVMs by minimizing the upper bound of the VC dimension. This method realizes a structural risk minimization and utilizes a flexible kernel function such that a superior generalization over test data can be obtained. In order to obtain a flexible kernel function, we develop a hybrid kernel function and a sufficient condition to be an admissible Mercer kernel based on common Mercer kernels (polynomial, radial basis function, two-layer neural network, etc.). The nonnegative combination coefficients and parameters of the hybrid kernel are determined subject to the minimal upper bound of the VC dimension of the learning machine. The use of the hybrid kernel results in a better performance than those with a single common kernel. Experimental results are discussed to illustrate the proposed method and show that the SVM with the hybrid kernel outperforms that with a single common kernel in terms of generalization power.     

利用PSO-SA混合优化支持向量回归的径流预报模型研究

为了有效提高径流预报的准确度,提出一种有效的融合优化策略,采用基于粒子群和模拟退火算法相结合的混合方法同时优化支持向量回归核函数类型和内核参数,以此建立一种有效的混合优化支持向量回归径流预报模型。提出的方法为核函数选择和参数优化提供了一种有效途径。通过对广西柳州柳江径流实例分析,并与纯粹的支持向量回归模型对比,研究结果表明,该模型预测稳定,具有较高泛化性能和预测准确度,为径流预报提供了一种有效预测方法。     

基于无偏LS-SVM的混沌系统的混合同步控制

为实现超混沌系统与混沌系统的混合同步控制,通过对主系统采样,获得训练样本数集,设计了从系统混合同步轨线的形式;采用无偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法,引入核函数,获得优化目标,根据优化目标,求出混合同步轨线,设计了控制器.以超混沌Lorenz-Stenflo系统为主系统,Chen混沌系统为从系统为例,基于Matlab进行数值仿真,验证了方法的有效性.     

一种简化的调强强度图谱计算方法及实现

优化算法是适形调强放射治疗（IMRT）软件系统的核心。模糊权重算法是一种优化算法,但该算法存在一个缺陷——剂量强度图谱分布上有锯齿现象。在原有模糊权重优化算法基础上提出一种简化方法。采用线性主射束替代三维锥形射束的方法消除了锯齿现象。实验结果表明,该算法在优化速度和优化结果上有很大的改进。     

Recognition of control chart patterns using fuzzy SVM with a hybrid kernel function

Accurate control chart patterns recognition (CCPR) plays an essential role in the implementation of control charts. However, it is a challenging problem since nonrandom control chart patterns (CCPs) are normally distorted by “common process variations”. In this paper, a novel method of CCPR by integrating fuzzy support vector machine (SVM) with hybrid kernel function and genetic algorithm (GA) is proposed. Firstly, two shape features and two statistical features that do not depend on the distribution parameters and number of samples are presented to explicitly describe the characteristics of CCPs. Then, a novel multiclass method based on fuzzy SVM with a hybrid kernel function is proposed. In this method, the influence of outliers on classification accuracy of SVM-based classifiers is weakened by assigning a degree of membership for every training sample. Meanwhile, a hybrid kernel function combining Gaussian kernel and polynomial kernel is adopted to further enhance the generalization ability of the classifiers. To solve the issue of features selection and parameters optimization, GA is used to simultaneously optimize the input features subsets and parameters of fuzzy SVM-based classifier. Finally, several simulation experiments and a real example are addressed to validate the feasibility and effectiveness of the proposed methodology. And the results of simulation experiments demonstrate that it can achieve excellent performance for CCPR and outperforms other approaches, such as learning vector quantization network, multi-layer perceptron network, probability neural network, fuzzy clustering and SVM, in term of recognition accuracy. The results of the practical cases manifest that the proposed method has application potential for solving the problem of control chart interpretation in real-world.     

基于GSA与DE优化混合核ELM的网络异常检测模型

为了增强网络入侵检测模型的准确率与泛化性,提出一种基于引力搜索算法（GSA）与差分进化（DE）算法优化混合核极限学习机（ELM）的网络入侵检测模型。该模型针对采用单个核函数的ELM模型存在的泛化能力弱、学习能力差的问题,结合多项式核函数和径向基函数的优点,构建混合核ELM模型（HKELM）,将GSA和DE相结合优化HKELM模型参数,从而提高其在异常检测过程中的全局和局部优化能力,在此基础上利用核主成分分析算法进行入侵检测数据的数据降维和特征抽取,构建网络入侵检测模型KPCA-GSADE-HKELM。在KDD99数据集上的实验结果表明,与KDDwinner、CSVAC、CPSO-SVM、Dendron等模型进行对比,KPCA-GSADE-HKELM模型具有更高的检测精度和更快的检测速度。     

Optimizing the data-dependent kernel under a unified kernel optimization framework

The kernel functions play a central role in kernel methods, accordingly over the years the optimization of kernel functions has been a promising research area. Ideally Fisher discriminant criteria can be used as an objective function to optimize the kernel function to augment the margin between different classes. Unfortunately, Fisher criteria are optimal only in the case that all the classes are generated from underlying multivariate normal distributions of common covariance matrix but different means and each class is expressed by a single cluster. Due to the assumptions, Fisher criteria obviously are not a suitable choice as a kernel optimization rule in some applications such as the multimodally distributed data. In order to solve this problem, recently many improved discriminant criteria (DC) have been also developed. Therefore, to apply these discriminant criteria to kernel optimization, in this paper based on a data-dependent kernel function we propose a unified kernel optimization framework, which can use any discriminant criteria formulated in a pairwise manner as the objective functions. Under the kernel optimization framework, to employ different discriminant criteria, one has to only change the corresponding affinity matrices without having to resort to any complex derivations in feature space. Experimental results based on some benchmark data demonstrate the efficiency of our method.     

一种基于混合特征核的图像检索方法

为了更准确地描述图像的视觉特征,提高图像检索的查准率与查全率,提出了一种基于混合特征核的图像检索方法.该方法提取图像的颜色、纹理、SIFT特征,引入高斯核函数,建立图像的混合特征核模型,在高维的核空间进行基于核的图像聚类.实验表明,该混合模型与传统多特征融合方法以及单一特征核方法相比,能够更好地表示图像的视觉特征,提高检索的查准率和查全率.     

面向无线传感器网络能耗优化研究

针对无线传感器网络可靠性、实时性和性能等方面的要求,提出了一种核函数估计和KD树编码技术数据传输方法。为有效提高网络性能,将核函数技术与数据编码机制结合在一起,利用核函数估计采集的数据模型,协调不同节点之间的通讯,以达到降低网络的能量消耗和带宽占用的目标。在仿真实验中,采用以上机制的无线传感器网络能够有效地减少网络的能量消耗,延长网络的生存期,并能够通过传输模型的参数来减少网络的数据流量。     

基于改进灰狼算法优化多核支持向量回归机及其应用

为更好发现数据中的复杂规律,避免核函数选择的盲目性和局部最优等非线性优化问题,本文提出一种基于改进灰狼算法优化多核支持向量回归机算法.首先,基于全局核函数和局部核函数构建多核支持向量机采油速度预测模型;其次,利用基于云模型和二次插值算法改进灰狼优化算法对核函数权值和参数的选取进行优化;最后,应用灰色关联分析理论确定采油速度影响因素集,并作为多核支持向量回归机预测模型的输入.与6种采油速度预测方法进行对比,所提方法具有较好的全局寻优能力和较高的预测率的优点.