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.     

贝叶斯框架下最小二乘支持向量机的中长期电力负荷组合预测

影响中长期负荷变化的因素较多,单一预测模型很难满足预测需要,组合预测能够较好地解决单一模型的缺点,借鉴单一预测模型的优点。提出贝叶斯框架下最小二乘支持向量机(LS-SVM)中长期负荷组合预测模型,利用结构化风险原则代替经验风险最小化,挖掘各单一预测模型的信息,以单一模型的预测数作为组合预测输入样本,通过贝叶斯后验理论确定最小二乘支持向量机参数,建立组合预测模型进行预测。通过算例表明,提出的模型具有较高的预测精度,能够较好地解决小样本下的预测问题,具有良好的泛化能力和预测精度。     

基于DEG-WO-LSSVM模型的用电负荷预测

为了提高负荷预测的拟合精度,提出一种基于优化灰狼算法的最小二乘支持向量机负荷预测模型,针对标准灰狼算法精度低、收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,采用差分算法优化标准灰狼算法。利用改进的灰狼算法优化最小二乘支持向量机的两个主要参数,建立功率负荷预测研究模型。通过实例分析获得负荷预测结果,利用三种评价指标对比了四种算法模型。实验表明,改进灰狼算法优化最小二乘支持向量机的改进评价指标数值较低,拟合曲线精度更高。     

变照度下的视觉测量系统误差建模

针对二维视觉在线测量工件时,照度变化因素导致测量误差的问题,提出基于遗传算法优化的最小二乘支持向量机（GA-LSSVM）,建立照度误差模型的方法. 分析视觉测量系统的误差来源,通过最小二乘法分析照度影响下的误差规律. 利用照度变化误差实验,获得照度和测量系统的误差数据,分别训练GA-LSSVM、支持向量机（SVM）以及BP神经网络,建立照度和测量系统误差模型,对系统测量误差进行预测. 结果表明：在变照度测量误差预测模型中,GA-LSSVM模型、SVM模型及BP神经网络模型的预测精度分别为94.90%、90.23%及80.60%. 这表明遗传算法优化的最小二乘支持向量机建立的变照度误差模型,在拟合和预测精度上优于传统的BP神经网络.     

基于LSTSVR的路基沉降组合预测模型

鉴于路基沉降各种单相预测模型均有其适用范围,总体预测波动性较大,精度较低,提出基于最小二乘双支持向量回归机(LSTSVR,least square twin support vector regression)的路基沉降组合预测模型。该模型的核心是根据路基沉降的发展规律及其沉降曲线的特点,选择具有S型特点的成长曲线特征的单相预测模型;以各单项预测模型预测结果作为最小二乘双支持向量回归机的输入向量,构建路基沉降组合预测模型。对比试验表明:提出方法具有更好的预测精度和稳定性。     

基于Bayesian-LSSVM和残差修正的用户短期需水量预测

为有效改善供水管网短期需水量预测模型在预测精度和稳定性方面存在的不足,提出在短期需水量预测模型基础上叠加残差预测模型的组合预测建模方法.首先采用贝叶斯最小二乘支持向量机法(Bayesian-LSSVM)建立管网用户需水量时间序列预测模型(BL模型),得到需水量预测初始值;对BL模型得到的需水量预测初始值的残差序列,构建基于贝叶斯最小二乘支持向量机法的混沌时间序列预测模型(RM模型),得到残差预测值;同时将RM模型得到的残差预测值实时补偿到BL模型的需水量预测初始值中,得到经过残差修正的需水量预测值.实例结果表明,RM模型可以准确捕获BL模型需水量预测初始值的残差变化趋势,对其残差序列进行准确预测;在短期需水量预测的精度和稳定性方面,由BL模型和RM模型叠加构成的组合预测模型(BL+RM模型)明显优于单一BL模型;BL+RM模型适用于平均需水量较小、水量波动性较大等不同特点用户的短期需水量预测,可有效满足实际工程的需要.     

基于APSO-WLSSVR的水质预测模型

为解决传统预测方法和标准最小二乘支持向量回归机(least squares support vector regression, LSSVR)在水质预测中存在预测精度低、鲁棒性差等问题,提出了自适应粒子群优化加权最小二乘支持向量回归机(adaptive particle swarm optimization weighted least squares support vector regression, APSO-WLSSVR)的水质预测模型。根据样本对模型重要性不同为各样本赋予不同权重,建立了加权最小二乘支持向量回归机(weighted least squares support vector regression, WLSSVR),实现对样本数据“重近轻远” 的优化选择,避免标准LSSVR算法因没有考虑样本重要性差异致使预测精度低的问题;采用自适应粒子群优化算法对模型参数组合进行优化选择,克服了标准LSSVR算法因试凑法获取参数的盲目性和人为因素的影响。为验证该模型的性能,对江苏省宜兴市集约化河蟹养殖水质进行预测,并与其他预测方法对比分析,结果表明该模型预测精度明显提高,还具有较好的鲁棒性和泛化能力,能够满足集约化水产养殖水质管理的实际需要。     

基于支持向量机的不等时距灰色组合预测模型

建立了一种基于支持向量机的不等时距灰色组合预测模型.利用各种不等时距灰色模型的预测结果作为支持向量机的输入,实测值作为支持向量机的输出,并采用LS-SVM回归算法和高斯核函数对支持向量机进行训练,利用训练好的支持向量机即可进行组合预测.该模型兼具灰色模型所需原始数据少、建模简单、运算方便的优势和最小二乘支持向量机具有泛化能力强、非线性拟合性好、小样本等特性,弥补了单一不等时距预测模型的不足,避免了神经网络组合预测易于陷入局部最优的弱点.模型结构简单、实用,仿真结果验证了其有效性.     

变结构遗传最小二乘支持向量机法预测日用水量

为解决日用水量预测模型的动态参数估计问题,提出了基于变结构遗传最小二乘支持向量机的预测模型.以日用水量的主要影响因素和相关日用水量为输入,利用遗传算法对基于LSSVM的历史日用水量模型参数进行寻优,获得模型结构参数序列;采用扩展卡尔曼滤波器估计基于最小二乘支持向量机的预测日用水量模型参数,进而预测下一日用水量.实例分析表明:提出的模型具有较高的预测精度,预测的最大绝对相对误差仅为9.3%,平均绝对相对误差为2.09%.     

基于LS-SVM和BP神经网络组合模型的GPS高程拟合

提出了最小二乘支持向量机（LS-SVM）与BP神经网络的最优加权组合模型。通过实测数据对比分析了LS-SVM、BP神经网络、基于总体最小二乘算法（TLS）的二次多项式曲面拟合和最优加权组合模型的精度,结果表明最优加权组合模型的精度优于其他模型。     

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WA-ABC-WLSSVR的南美白对虾工厂化育苗溶解氧预测模型

为解决传统方法水质预测精度低、鲁棒性差等问题,提出了基于小波分析(WA)、人工蜂群(ABC)优化加权最小二乘支持向量回归机(WLSSVR)的工厂化育苗溶解氧组合预测模型(WA-ABC-WLSSVR模型).该模型采用小波分析对原始非平稳溶解氧时间序列数据进行多尺度特征提取,通过加权最小二乘支持向量回归机对不同尺度下的溶解氧数据子序列分别建模,利用改进人工蜂群优化算法(ABC)对各分量序列WLSSVR模型参数进行组合优化,最后叠加各尺度下的预测结果.运用该模型对工厂化育苗溶解氧进行预测,并与BPNN、标准LSSVR、WAACO-LSSVR、WA-PSO-LSSVR等模型对比分析,结果表明,该溶解氧预测模型具有较高的预测精度和泛化能力.     

基于Holt-Winters与最小二乘支持向量机的混合预测模型

为了提高地下水埋深时间序列的预测精度,本文应用Holt-Winters三参数指数平滑法作为预测模型,使用最小二乘支持向量机对残差序列进行预测。由于核参数和惩罚因子在很大程度上直接影响了最小二乘支持向量机的预测性能,本文选用果蝇优化算法对其参数进行优化选取,该方法不仅能够建立最优的混合预测模型,而且能够很好地捕获地下水埋深序列的非线性特征。选用甘肃民勤县大坝乡城西八社地下水监测站点的数据来验证所建模型的预测性能,实验结果表明与传统的单一预测方法相比,本文所建混合预测模型提高了预测精度。     

基于相空间重构和最小二乘支持向量机的滑坡预测

针对滑坡位移时间序列的非线性特性,引入基于相空间重构和最小二乘支持向量机（LSSVM）的预测法.利用Cao氏方法确定嵌入维数,根据互信息法计算最佳延迟时间;然后在相空间中,利用最小二乘支持向量机（LSSVM）建立预测模型.试验结果表明,模型具有较高的精度,是科学可行的.     

基于遗传支持向量机的多维灰色变形预测模型研究

多维灰色模型适合对多因素影响下的贫信息系统问题进行建模,但对多因素影响下的非线性变形系统建模和预测精不高,针对该问题进行分析研究.利用支持向量机算法建立多维灰色变形预测模型的残差与变形影响因素之间的非线性关系,对多维灰色变形预测模型的残差进行预测,并与多维灰色变形预测模型相加,对多维灰色变形预测模型进行修正,构建基于支持向量机的多维灰色变形预测模型.利用遗传算法优化支持向量机模型参数,提高支持向量机建模精度.该方法较好地解决了多维灰色变形预测模型精度不高的问题.把该模型应用于大坝变形预测,并与多种传统变形预测方法进行对比,结果证实该方法有效提高多维灰色变形预测模型的精度,且新模型精度远优于传统方法,是一种新的有效的变形预测模型.     

基于改进最小二乘支持向量回归机的链路质量预测

为了准确地预测链路质量,提出基于改进最小二乘支持向量回归机的无线传感器网络链路质量预测模型.采用粗糙集理论约简链路质量参数,以提取出有效反映链路质量的特征参数;利用遗传算法优化最小二乘支持向量回归机的惩罚因子和核函数宽度.实验结果表明,与Experts Advice预测模型相比,提出的预测模型具有更高的精度.     

支持向量机模型改进及在短期边际电价预测中的应用

传统的最小二乘支持向量机模型对训练样本的各个输入点同等看待,各输入向量的贡献度是相同,未对离群点加以考虑.在最小二乘支持向量机模型中引入隶属度的相关理论并建立模糊隶属度函数,对离群点和正常点赋予不同的贡献度,建立了模糊最小二乘支持向量机模型.最后,以美国PJM电力市场的边际电价预测为例,验证了本文模型的预测精度比传统的最小二乘向量机模型高50％左右,且复杂程度基本不变.     

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.     

差分进化最小二乘支持向量机法预测日用水量

为解决最小二乘支持向量机的参数确定问题,提出采用自适应差分进化最小二乘支持向量机法预测日用水量.引入改进粗糙集算法分析日用水量主要影响因素,利用自相关系数法确定序列的相关性,并将自适应差分进化算法(SADE)用于优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数,建立了基于SADELSSVM的预测模型.结果表明,与传统差分进化算法(DE)和自适应遗传算法(SAGA)相比,SADE具有更快的最优个体搜索速度和群体进化速度,与基于SAGALSSVM和基于DELSSVM的模型相比,本文提出模型的预测能力更强.     

克隆规划-交叉验证参数优化的LSSVM及惯性器件预测

为改善最小二乘支持向量机的泛化性能,将克隆规划、交叉验证相结合的优化算法用于最小二乘支持向量机的参数优化．克隆规划算法是具有局部、全局搜索能力的优化算法,能有效避免陷入局部极值;交叉验证算法的无偏估计性抑制了训练过程中“过拟合”和“欠拟合”．在该优化算法中,用交叉验证误差构造抗体抗原亲合度,用克隆规划算法寻找最小二乘支持向量机的最优参数．用优化的最小二乘支持向量机回归模型建立了惯性器件时间序列预测模型．实验结果验证了算法的有效性及预测模型的泛化性能．预测模型为动态补偿、故障预测提供了依据．