混合核函数最小二乘支持向量机的网络流量预测模型

针对网络流量复杂多杂特点,基于组合优化理论,提出一种混合核函数最小二乘支持向量机的网络流量预测模型。首先,基于混沌理论将一维网络流量变为多维时间序列,然后,采用多项式核函数和高斯径向基核函数构建混合核函数,并将训练样本输入到最小二乘支持向量机中学习,最后,采用真实网络流量数据对模型性能进行测试。结果表明,相对于单核函数最小二乘支持向量机及其它网络流量预测模型,模型能够准确捕捉网络流量变化规律,有效地提高了网络流量的预测精度,而且具有一定的鲁棒性。     

MISO系统的混合核函数LS-SVM建模

将LS—SVM非线性建模思想应用于锌钡白转窑煅烧过程的MISO系统建模．研究发现,系统选取不同的核函数,对模型的拟合性能和预测(泛化)性能有很大的影响．采用基于混合核函数的LS—SVM建模方法解决上述问题,该方法可使系统具有满意的模型拟合输出,能有效抑制局部核函数所引起的预测输出波动,取得了良好的综合辨识效果．     

基于SADE的混合核LSSVM在压缩机故障预测中的应用

螺杆式制冷压缩机具有种类的多样性以及故障的复杂性，存在难以获得有效的预测模型的问题。提出了一种基于自适应差分进化算法（SADE）优化的混合核最小二乘支持向量机（LSSVM）的预测模型，该模型的SADE相比其他智能寻优算法理论，其结构简单、参数设置少且搜索能力强。在寻优过程中，SADE分别从差分策略、缩放因子、交叉概率做到了自适应，保证了寻优初期的全局搜索能力和种群多样性，提高了局部搜索能力和收敛速度；利用SADE对核参数、LSSVM参数、混合核调节参数进行寻优，提高了混合核LSSVM预测模型的精度。将该模型运用到压缩机的故障预测实验中，结果表明，该模型能有效的预测出压缩机的故障，验证了该模型的可行性。     

基于FOA优化混合核LSSVM的铁路货运量预测

单一核最小二乘支持向量机(LSSVM)在铁路货运量预测中难以准确描述货运量的复杂变化特征,限制了预测精度的提高。针对该问题,提出一种基于果蝇算法(FOA)优化混合核LSSVM的预测方法。以多项式核与径向基核组合的混合核函数作为LSSVM核函数,构建铁路货运量的混合核LSSVM预测模型,同时利用FOA全局寻优能力强、计算速度快等优点优化选择混合核LSSVM参数。以我国铁路货运量为例进行方法验证。结果表明,所提方法的RMSE、MAE、MAPE和THEIL值分别为8433.0、6670.8、0.0180和0.0117,均小于其他模型,FOA算法搜索混合核LSSVM参数的时间为40.2948秒,分别比GA和PSO算法减少了2.6208秒和20.7016秒,适合于铁路货运量的短期预测。     

基于混合核函数的支持向量机的图像边缘检测方法

研究了基于混合核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)的图像边缘检测技术,利用LS-SVM对图像像素邻域的灰度值进行了曲面拟合,通过混合核函数推导出了图像的梯度算子和零交叉算子,并结合梯度算子和零交叉算子实现了图像边缘定位。     

基于改进KPCA与混合核函数LSSVR的泥石流预测

针对引发泥石流灾害的多重影响因素而导致的预测维数灾难，以及最小二乘支持向量回归（least squares support vector regression， LSSVR）模型中选取单核函数而导致的模型训练性能部分缺陷的问题，提出了一种基于改进的核主成分分析（kernel principal component analysis， KPCA）与混合核函数LSSVR的泥石流灾害预测方法.首先，将影响泥石流发生的7种初始因子赋予权重，利用加权KPCA法筛选出3个主成分影响因子作为模型输入；然后，将局部核函数与全局核函数相结合，运用到LSSVR模型上，进行泥石流发生概率预测，以平衡样本学习能力与泛化能力，并使用果蝇优化算法（fruit fly optimization algorithm， FOA）更新模型的最优参数；最后，以磨子沟监测数据进行仿真验证.结果表明，该方法能够有效地降低维数灾难并提升预测模型精确度，在误差允许范围内预测出泥石流发生概率值及对应的预警等级，为相关决策部门提供一定的借鉴经验.     

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.     

基于尺度核函数的最小二乘支持向量机

支持向量机的核函数一直是影响其学习效果的重要因素.本文基于小波分解理论和支持向量机核函数的条件,提出一种多维允许支持向量尺度核函数.该核函数不仅具有平移正交性,且可以以其正交性逼近二次可积空间上的任意曲线,从而提升支持向量机的泛化性能.在尺度函数作为支持向量核函数的基础之上,提出基于尺度核函数的最小二乘支持向量机(LS-SSVM).实验结果表明,LS-SSVM在同等条件下比传统支持向量机的学习精度更高,因而更适用于复杂函数的学习问题.     

冰雪天气下基于MFOA-LSSVR的跑道温度预测

跑道温度是跑道结冰的重要因素。针对机场跑道温度短时预测问题,提出一种改进果蝇算法优化最小二乘支持向量回归机(MFOA-LSSVR)的跑道温度预测方法。在原始果蝇算法(Fruit Fly Optimization Algorithm, FOA)中引入指数更新函数和距离扩张因子以增强果蝇种群全局寻优能力,避免其陷入局部极小值。同时考虑跑道温度多种影响因素对模型预测精度的影响,选用Spearman相关系数确定跑道温度主要影响特征。以冰雪天气下跑道温度的实际数据,对该模型进行仿真测试。结果显示:与果蝇优化最小二乘支持向量回归机(FOA-LSSVR)、反向传播(Backpropagation, BP)神经网络、机理模型、MFOA-LSSVR单变量模型相比,MFOA-LSSVR预测模型的平均绝对误差至少分别提高了17.24%、25.37%、69.76%和10.88%。实验结果验证了所提方法的有效性和泛化性,能够为跑道温度短时预测提供有效思路。     

混合核函数支持向量机的磨矿粒度预测模型

选矿厂磨矿粒度是影响精矿品位和回收率的重要因素。针对目前无法对磨矿粒度进行实时有效检测问题,提出了一种基于支持向量机的磨矿粒度预测模型。通过对现有支持向量机建模方法分析比较,选择了新型的混合核支持向量机作为预测模型的建模工具,同时为了解决有效选择混合核参数问题,提出利用遗传算法对模型结构参数进行优化。仿真结果表明,用该方法建立的磨矿粒度预测模型优于基于RBF核支持向量机建立的该预测模型,其具有较好的逼近性能和泛化性能及更高的预测精度。     

基于改进全局和声搜索算法LSSVM的短期电力负荷预测

针对全局和声搜索算法（GHS）存在的缺陷,提出改进全局和声搜索算法（IGHS）。该算法通过扩大最优和声搜索区域,并在搜索过程中引入受和声库影响的微调变量,从而增强了算法跳出局部极小值束缚的能力。将该改进算法应用于电力负荷预测中,提出基于改进全局和声搜索算法最小二乘支持向量机（IGHS-LSSVM）的负荷预测方法。利用某电力公司的历史数据进行仿真,结果表明方法具有较高的预测精度。     

基于核极化的特征选择在LSSVM的应用

为了对最小二乘支持向量机中样本的各个特征的差异性进行研究,引入了多参数高斯核,在分析核极化几何意义的基础上,提出了基于核极化梯度迭代优化多参数高斯核的特征选择算法。利用核极化梯度迭代算法对样本中每个特征的重要性程度进行测定;按特征的重要性大小进行LSSVM样本的特征选择;运用LSSVM对选出的特征子集进行训练和测试,称该方法为KP_LSSVM。UCI数据集上的实验结果表明,相较于PCA_LSSVM、KPCA_LSSVM和LSSVM方法,提出的方法可以取得更为准确的分类结果,验证了该方法的有效性。     

一种新的混合核函数支持向量机

针对单核函数支持向量机性能的局限性问题,提出将sigmoid核函数与高斯核函数组成一种新的混合核函数支持向量机.高斯核是典型的局部核;sigmoid核在神经网络中被证明具有良好的全局分类性能.新混合核函数结合二者的优点,其支持向量机的分类性能优于由单核函数构成的支持向量机,实验结果表明该方法的有效性.     

改进FOA算法在语音信号盲分离中的应用

简要介绍了果蝇优化算法的基本理论,针对FastICA等算法的稳定性和收敛性不够,而粒子群优化的盲分离运算速度慢的问题,将改进的果蝇优化算法应用到盲源分离研究中,提出了一种基于改进的果蝇优化的盲源分离算法。算法以信号的规范四阶累积量为代价函数,以改进果蝇算法对代价函数求极值,逐一确定分离向量,完成对线性瞬时混合语音信号的分离。仿真结果表明,算法能够有效实现对各混合语音信号的有序盲分离,且分离顺序能够确保按照源信号的规范四阶累积量绝对值的降序进行,分离精度也有一定的提高。     

语音信号稀疏分解的FOA实现

信号的稀疏表示在信号处理的许多方面有着重要的应用,但稀疏分解计算量十分巨大,难以产业化应用。利用果蝇优化算法实现快速寻找匹配追踪（MP）过程每一步的最优原子,大大提高了语音信号稀疏分解的速度,算法的有效性为实验结果所证实。     

最小二乘小波支持向量机的DNA序列分类方法

目前使用的已有SVM核函数,在分类中不能逼近某一L₂（R）（平方可积空间）子空间上的任意分类界面。针对上述问题,在支持向量机的核函数方法和小波框架理论的基础上,提出了LS-WSVM结构模型。实验结果表明,和标准的SVM和LS-SVM比较起来,在同等条件下,LS-WSVM在分类方面具有优良的特征提取性能。     

一种改进的再生核支持向量机回归模型

基于支持向量机核函数的条件,将Sobolev Hilbert空间的再生核函数进行改进,给出一种新的支持向量机核函数,并提出一种改进的最小二乘再生核支持向量机的回归模型,该回归模型的参数被减少,且仿真实验结果表明：最小二乘支持向量机的核函数采用改进的再生核函数是可行的,改进后的再生核函数不仅具有核函数的非线性映射特征,而且也继承了该再生核函数对非线性逐级精细逼近的特征,回归的效果比一般的核函数更为细腻。     

基于最小二乘小波支持向量机的数据拟合实验

针对目前使用的SVM核函数在回归中不能逼近任意目标函数的问题,在支持向量机的核方法和小波框架理论的基础上,提出了LS-WSVM结构模型。该模型在LS－SVM中使用一种新的由小波构成的SVM核函数。实验结果表明,与标准的SVM及LS－SVM比较起来,在同等条件下,LS-WSVM在函数回归方面LS-WSVM具有优良的逼近性能,拟合效果更为细腻。     

基于ELM和FOA的股票价格预测

针对股票价格预测中应用极限学习机预测存在稳定性不理想的问题,提出了一种改进果蝇优化极限学习机（IFOA-ELM）预测模型的算法。在该算法中,果蝇群通过不断调整群半径来优化ELM的输入层与隐含层连接权值和隐含层阈值,并以优化后的结果为基础,构建ELM预测模型。将IFOA-ELM模型用于股票价格预测。实验表明,与ELM和FOA-ELM相比,IFOA-ELM在股票价格预测中具有更高的预测精度和更好的稳定性。     

组合核支持向量机的模式分析新方法

基于支持向量机核函数的条件,将Sobolev Hilbert空间的再生核函数和多项式核函数进行有效的线性组合,给出一种新的支持向量机的组合核函数,提出一种基于再生核的组合核函数支持向量机的模式分析方法,该方法兼具了全局核函数与局部核函数的优点,且算法的复杂度被降低。仿真实验结果表明：支持向量机的核函数采用基于再生核的组合核函数是可行的,且此核函数不仅具有核函数的非线性映射特征,而且也继承了核函数对非线性逐级精细逼近的特征,模式分析的效果比单核函数可以更加细腻。