基于隐马尔可夫模型的股票价格预测组合模型

提出了一种用于股票价格预测的人工神经网络(ANN),隐马尔可夫模型(HMM)和粒子群优化算法(PSO)的组合模型-APHMM模型.在APHMM模型中,ANN算法将股票的每日开盘价、最高价、最低价与收盘价转换为相互独立的量并作为HMM的输入.然后,利用PSO算法对HMM的参数初始值进行优化,并用Baum-Welch算法进行参数训练.经过训练后的HMM在历史数据中找出一组与今天股票的上述4个指标模式最相似数据,加权平均计算每个数据与它后一天的收盘价格差,则今天的股票收盘价加上这个加权平均价格差便为预测的股票收盘价.实验结果表明,APHMM模型具有良好的预测性能.     

基于改进退化隐马尔可夫模型的设备健康诊断与寿命预测研究

针对隐马尔可夫模型在进行设备健康诊断时与实际存在较大偏差的问题,提出了一种以似幂关系加速退化为核心的改进退化隐马尔可夫模型(DGHMM).首先,引入退化因子描述设备衰退过程,提出的似幂关系加速退化较常规指数式加速退化而言,能更好地描述设备服役期间随着役龄增加性能的逐步下降.其次,以全局搜索能力相对较强的改进遗传算法代替常规EM算法进行参数估计,克服了EM算法易陷入局部最优的局限性.同时,针对隐马尔可夫模型时间上须服从指数分布而不能直接用于寿命预测的局限性问题,提出了一种以近似算法与Viterbi算法为基础的贪婪近似法,以寻求最大概率剩余观测为目的,动态地寻求最大概率剩余状态路径,对设备剩余寿命进行预测.最后,通过美国卡特彼勒公司液压泵数据集对所提出的方法进行验证评价.结果表明,基于改进退化隐马尔可夫模型的设备健康诊断与寿命预测方法在描绘设备退化、设备状态诊断准确率方面更加有效,在剩余寿命预测上亦为可行.     

马尔可夫及隐马尔可夫模型在数据挖掘中的应用

随着用户对于数据挖掘的精确度与准确度要求的日益提高,马尔可夫模型与隐马尔可夫模型被广泛用于数据挖掘领域。本文阐述了马尔可夫模型和隐马尔可夫模型数据挖掘领域的应用,以及隐马尔可夫模型可解决的问题,以供其他研究者借鉴。     

马尔可夫及隐马尔可夫模型在数据挖掘中的应用

随着用户对于数据挖掘的精确度与准确度要求的日益提高,马尔可夫模型与隐马尔可夫模型被广泛用于数据挖掘领域。本文阐述了马尔可夫模型和隐马尔可夫模型数据挖掘领域的应用,以及隐马尔可夫模型可解决的问题,以供其他研究者借鉴。     

基于改进粒子群算法的隐马尔可夫模型训练

针对隐马尔可夫模型传统训练算法易收敛于局部极值的问题,提出一种带极值扰动的自适应调整惯性权重和加速系数的粒子群算法,将改进后的粒子群优化算法引入到隐马尔可夫模型的训练中,分别对隐马尔可夫模型的状态数与参数进优化.通过对手写数字识别的实验说明,提出的基于改进粒子群优化算法的隐马尔可夫模型训练算法与传统隐马尔可夫模型训练算法Baum-Welch算法相比,能有效地跳出局部极值,从而使训练后的隐马尔可夫模型具有较高的识别能力.     

基于流模型的缺失数据生成方法在剩余寿命预测中的应用

针对缺失数据生成模型精度低和训练速度慢的问题, 本文基于流模型框架提出了一种改进非线性独立成分估计(Nonlinear independent components estimation, NICE)的缺失时间序列生成方法. 该方法依靠流模型框架生成模型精度高、训练过程速度快的优势, 并结合粒子群优化算法(Particle swarm optimization, PSO) 优化NICE生成网络采样的退火参数, 训练学习监测数据的真实分布, 从而实现对数据缺失部分的最优填补. 为进一步拓宽所提方法的应用范围, 利用基于流模型的缺失数据生成方法得到的生成数据, 通过建立融合注意力机制的双向长短时记忆网络(Bidirectional long short-term memory with attention, Bi-LSTM-Att)的退化设备预测模型, 实现设备剩余寿命的准确预测. 最后, 通过锂电池退化数据的实例研究, 验证了该方法的有效性和潜在应用价值.     

隐马尔可夫模型在维吾尔语词性标注中的应用

本文提出了将三阶隐马尔可夫模型运用到维吾尔语词性标注中的方法。运用改进的Baum-Welch方法训练模型参数。并且采用改良的动态规划方法：viterbi算法，找出最优标注序列。     

基于HMM的设备剩余寿命预测框架及其实现

在设备退化状态识别中剩余寿命预测是设备实施状态维修的一个重要内容,也是实现真正意义上精确维修的前提和基础。隐马尔可夫模型作为一种统计分析算法,具有较强的模式分类能力,能够对设备退化过程进行有效识别。但是传统隐马尔可夫模型状态持续时间分布的不合理性,不能直接用于剩余寿命的预测。考虑状态识别和剩余寿命预测的连续性,应用隐马尔可夫模型的改进算法——隐半马尔可夫模型,构建设备剩余寿命的预测框架,实现了在设备退化状态识别基础上的剩余寿命预测。通过对滚动轴承实测数据的仿真试验,对框架进行了仿真验证。仿真结果表明框架能够有效识别设备退化过程和实现剩余寿命的预测。     

隐马尔可夫模型的道路拥堵时间预测

道路车辆拥堵问题导致交通事故增加,降低了居民的出行效率,长时间的道路拥堵更是加重了环境污染,造成国家经济损失等诸多问题。为缓解城市道路交通的拥堵问题,提高出行效率,基于隐马尔可夫模型,针对已有道路拥堵时间数据进行采集与建模,并对该隐马尔可夫模型进行训练,通过算法计算与分析,预测未来一段时间的道路拥堵情况,为人们的出行提供拥堵时间预测,而后提出不同时段通过道路用时最短的最优路径。对韦尔奇算法进行改进,在原算法基础上增加考虑前n时刻状态。利用改进型韦尔奇算法,使得训练集参数更精确,达到预测精度更高的目的。实验结果表明,预测数据结果与真实数据相比,误差不超过3%,该模型预测结果具有较高准确性。     

隐马尔可夫模型在维吾尔语词性标注中的应用

本文提出了将三阶隐马尔可夫模型运用到维吾尔语词性标注中的方法。运用改进的Baum-Welch方法训练模型参数。并且采用改良的动态规划方法:viterbi算法,找出最优标注序列。     

微粒群算法在人脸检测预处理中的应用

微粒群算法是一种新型的智能优化算法,有较强的发现最优解的能力,且算法简单,易于实现。将微粒群算法应用于人脸检测的预处理中,运用该算法寻优阈值,旨在提高人脸检测的效率和精度。实验数据表明,该算法准确清晰地分割了人脸的皮肤区域与非皮肤区域,且分割效率和效果比单纯使用常用的二维最大熵分割算法更优化。     

改进PSO的SVM回归模型及在气温预测中的应用

兰州市气温是一个非平稳序列,具有典型噪声大、不稳定的特征,气温变化越大,越不稳定.为了能够提高支持向量机在气温预测中的预测精度、强化泛化能力和降低参数选择的灵敏度.本文提出了改进的粒子群算法(improved particle swarm optimization, IPSO)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的气温预测模型.首先在粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)中引入了自适应惯性权重以提高PSO算法的全局寻优能力和局部开发能力,其次利用改进的IPSO算法优化SVM的惩罚因子和核函数参数,将优化后的模型(IPSO-SVM)应用于气温预测中.以兰州地面观测站点实际数据作为样本数据,运用Matlab实验工具进行训练和预测,实验结果表明,本文IPSO-SVM模型相比于BP, SVM, GRID-SVM, GWO-SVM, ABC-SVM, ACO-SVM模型具有更强的泛化能力,更好的拟合度,可以更加准确地预测气温的变化,进一步验证了该模型在气温预测方面的可行性.     

基于隐马尔可夫模型和免疫粒子群优化的多序列比对算法

序列的多重比对是生物序列分析研究中的一个重要内容．基于免疫系统的疫苗接种和受体编辑模型,结合粒子群优化方法提出了一种免疫粒子群优化算法,将该算法用于隐马尔可夫模型的学习过程,进而构建了一种基于隐马尔可夫模型和免疫粒子群优化的多序列比对算法,从BAliBASE比对数据库中选取了一些比对例子进行了模拟计算,并与Baum-Welch算法进行了比较．结果表明,所提出的方法不仅提高了比对的准确程度,而且缩减了比对所花费的时间。     

PSO算法在非线性模型参数估计中的应用

将微粒群优化(PSO)算法用于非线性系统模型参数估计，并通过对谷氨酸菌体生长模型的参数估计进行了验证．实验结果表明：微粒群算法为非线性系统模型参数估计提供了一种有效的途径．     

带粒子释放和速度限制的粒子群算法

针对粒子群算法存在的收敛性与多样性之间的矛盾,在惯性权重线性递减的基础上,提出了带粒子释放和速度限制的算法。用粒子释放来增加种群多样性,引导算法跳出局部最优;用速度限制来促使释放后的粒子快速收敛到全局最优,进而平衡粒子的释放速度和收敛速度,保证算法的收敛。通过五个测试函数的实验,证实了粒子释放和速度限制的综合应用显著提高了算法的寻优能力和收敛精度。     

基于改进PSO算法和LS-SVM的苹果分级检测

为解决苹果分级准确率低和速度慢等缺陷,提出一种基于粒子群优化(PSO)改进算法的最小二乘支持向量机(LS-SVM)苹果分级检测方法,通过对苹果特征的优化选择,从而大规模缩减分类前LS-SVM训练样本数据,提高分类器训练效率。苹果分级实验表明,此方法能从红富士苹果的16个形状特征中提取出5个最优特征,用最优特征分级的正确率达96%以上,效果显著,该方法具有可行性。     

Coordinated controller tuning of a boiler turbine unit with new binary particle swarm optimization algorithm

Coordinated controller tuning of the boiler turbine unit is a challenging task due to the nonlinear and coupling characteristics of the system. In this paper, a new variant of binary particle swarm optimization (PSO) algorithm, called probability based binary PSO (PBPSO), is presented to tune the parameters of a coordinated controller. The simulation results show that PBPSO can effectively optimize the control parameters and achieves better control performance than those based on standard discrete binary PSO, modified binary PSO, and standard continuous PSO.     

非齐次隐马尔可夫因子模型期望最大化算法

潜变量模型在刻画因子之间的相互关系以及因子与观测变量之间的关联性时具有重要作用。在实际应用中,观测数据往往呈现出时序变异、多峰、偏态等特性,因此将经典的潜变量模型延伸到非齐次隐马尔可夫潜变量模型,并且为避免对完全数据的积分计算,将期望最大化（expectation-maximization,EM）算法引入到似然函数的计算上;采用Akaike信息准则和Bayes信息准则选择合适的模型,提出了相应的统计计算和检验方法,有效解决了隐马尔可夫模型中的最大估算似然函数问题;最后选择心理．健康数据进行了实验,实验结果表明该方法是有效的。