和声搜索最小二乘支持向量机预测模型及其应用

为了改进目前最小二乘支持向量机(LSSVM)参数选择的盲目性,将和声搜索(Harmony Search)算法引入到最小二乘支持向量机中来.利用具有全局优化功能的和声搜索算法对LSSVM中正则化参数γ和核函数参数σ的进行自动优选,提出了和声搜索最小二乘支持向量机(Harmony Search Least Squares Support Vector Machine,HS-LSSVM)算法.通过对丰满大坝位移的建模预测并和BP神经网络模型及传统统计回归模型的分析比较,表明HS-LSSVM模型具有更小的预测误差和更高的预测精度.     

基于最小二乘支持向量机的黏着状态辨识

针对重载机车黏着状态辨识中分类准确率不高的问题,提出采用布谷鸟遗传算法对最小二乘支持向量机的参数进行优化,并采用交叉验证原理提高该模型的整体泛化性能。首先,采用布谷鸟算法寻找惩罚因子和核参数的初始值;然后,采用遗传算法对最小二乘支持向量机进行训练,从而得到具有最佳参数的最小二乘支持向量机的分类模型。该分类模型将重载机车黏着状态分为正常、故障征兆、微小故障和严重故障4个状态。实验结果表明,提出的最小二乘支持向量机模型在黏着状态辨识中的分类准确率高达94.59%,高于极限学习机的分类准确率(84.61%),证明布谷鸟遗传算法能够有效提高最小二乘支持向量机的分类准确率。     

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.     

基于NGA-LSSVM的白水浓度软测量

提出了一种基于小生境遗传算法—最小二乘支持向量机(NGA-LSSVM)的软测量建模方法.充分利用遗传算法强大的全局搜索能力,引入小生境遗传算法对最小二乘支持向量机各个参数(损失函数参数、惩罚因子、核函数及其参数)进行优化选择,将支持向量机参数由人工选取变为自动确定,为解决支持向量机参数自动优化问题提供了一条有效的途径.将所提出的建模方法应用于制浆造纸生产过程白水浓度软测量研究中,研究结果表明:与普通最小二乘支持向量机相比,该建模方法具有更佳的预测精度,能满足造纸生产过程的实际需要.     

最小二乘支持向量机的参数优化算法研究

该文针对最小二乘支持向量机的参数优化存在的问题,提出交叉验证的最小二乘支持向量机的参数自调整优化算法,用非线性测试函数的数据进行训练,并用于水下FCAW熔深多信息在线监测。最后把最小二乘支持向量机与传统的BP网络预测结果进行比较,结果证明,该模型的预测精确度是令人满意的,该文提出的方法是可行的。     

双核函数最小二乘支持向量机汽油干点软测量建模

针对单核函数最小二乘支持向量机容易陷入局部最优值,提出双核函数最小二乘支持向量机软测量建模算法。该方法利用Sigmoid核函数与RBF核函数线性加权构成双核函数,去除部分较小支持向量样本的方法,改善最小二乘支持向量机的稀疏特性,提高模型运算速度,用k-交叉验证法进行部分参数的优化,最后将此方法用于建立汽油干点软测量模型,并与标准支持向量机、单核最小二乘支持向量机比较,结果表明双核函数最小二乘支持向量机软测量模型具有更高的计算精度和更好的推广能力。     

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．     

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.     

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。     

基于最小二乘支持向量机的刀具磨损预报建模

最小二乘支持向量机是支持向量机的一种扩展,已在模式识别和函数逼近等领域得到了成功应用.将最小二乘支持向量机应用于刀具磨损的预报,在网格搜索的基础上采用交叉验证法确定模型的参数,并同偏最小二乘回归的建模结果进行了比较.     

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.     

基于GA-LSSVR算法的回采工作面瓦斯涌出量预测

针对回采工作面瓦斯涌出量问题的小样本、非线性、影响因素关系复杂等特点,采用遗传-最小二乘支持向量回归算法对瓦斯涌出量进行预测,利用定量方法进行分析,避免了定性分析的局限性,有效提高了预测的精度。该模型首先利用遗传算法对最小二乘支持向量回归机中的参数进行训练和优化,然后运用遗传-最小二乘支持向量回归模型对测试样本进行了回采工作面瓦斯涌出量测试。测试结果表明:与支持向量回归机以及最小二乘支持向量回归机的预测值相比,遗传-最小二乘支持向量回归的回采工作面瓦斯涌出量预测可靠性和精确性更高。     

短期负荷预测的自适应加权支持向量机新方法

提出了一种基于自适应加权最小二乘支持向量机(AWLS-SVM)理论的电力系统短期负荷预测新方法。在对已知负荷数据及影响因素的分析学习基础上,先用自适应参数优化法整定最小二乘支持向量机的参数,确定最优参数对,然后针对各样本重要性的差异,赋予每个样本惩罚参数不同的加权系数,建立了具有良好推广性能的AWLS-SVM回归模型。本方法突出了不同样本在训练过程中贡献不同的特性,具有结构简单、泛化性能好、不易发生过拟合现象等优点。通过对真实数据的建模预测,证明了该法在短期负荷预测中的可行性和有效性。     

基于核主元分析和支持向量机的f-CaO含量预测

将核主元分析和支持向量机相结合,运用核主元分析对数据样本进行非线性特征提取,得到更易于回归的特征主元分量,达到了降低支持向量机的输入空间维数,然后运用最小二乘支持向量机进行训练,通过网格搜索和交叉验证确定最小二乘支持向量机的最优参数.建立了预测水泥熟料游离氧化钙含量的核主元分析支持向量机模型.计算结果表明提出的模型能有效地预测水泥熟料游离氧化钙含量.     

基于LMD形态滤波的LS-SVM方法研究

在轴承的故障诊断中,为了解决核函数在最小二乘支持向量机中参数选择困难及稀疏性差的问题,提出了局部均值分解(LMD)形态滤波的最小二乘支持向量机(LS-SVM)方法.该方法首先利用LMD对信号进行分解得到PF分量,并对信号做相关分析去除虚假分量,形态滤波降噪后再进行LMD分解得到新PF分量,提取能量特征;其次,对LS-S...     

基于改进粒子群优化LSSVM的污水COD软测量建模

针对在污水处理过程中水质参数(如出水化学需氧量(COD),pH值)变化过程的高度时变性、非线性和复杂性等特点,提出一种基于改进粒子群优化最小二乘支持向量机(IPSO-LSSVM)的软测量模型。该模型将小样本机器学习——最小二乘支持向量机(LSSVM)引入工业污水处理过程水质参数预测,网络训练过程中采用粒子群优化算法,使得该算法能够自适应获取最优超参数,形成IPSO-LSSVM算法,对工业污水处理出水COD参数进行回归预测。实验结果表明:与LSSVM和PSO-LSSVM模型相比,IPSO-LSSVM模型预测结果的均方根误差分别降低了40.9%和30.5%;相关系数分别提高了13.0%和6.6%。这表明IPSO-LSSVM模型在预测精度、收敛速度和抗干扰能力等方面明显优于LSSVM和PSO-LSSVM模型。     

基于GA-LSSVM直吹式制粉系统煤粉细度软测量

针对燃煤电厂中煤粉细度难以测量的问题,提出了一种基于遗传算法优化最小二乘支持向量机(LSSVM)超参数的煤粉细度软测量方法。通过制粉系统特性试验,综合分析出影响磨煤机煤粉细度参数的主要因素。采用遗传算法优化支持向量机超参数方法构建煤粉细度软测量模型。将该方法用于特性试验,发现检验样本的均方根误差为1.7%,证明煤粉细度软测量方法有效,满足煤粉细度模型精确预测的需求。     

基于最小二乘支持向量机的SF6气体分解产物的浓度检测

在电力设备检修中,可通过检测SF6的分解产物H2S气体、SO2气体和CO气体的浓度判断设备运行状况.采集三种电化学气体传感器经A/D转换后的值,将该值作为样本数据对各气体的最小二乘支持向量机模型进行训练,在输出值与期望值的误差满足要求条件下,采用粒子群算法获取最小二乘支持向量机的最优参数,确定各气体的最小二乘支持向量机...     

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.     

改进DOAS技术在混合气体中的定量分析

针对差分吸收光谱技术(DOAS)中混合气体吸收光谱重叠问题,提出了一种建立在粒子群优化算法和最小二乘支持向量机算法融合上的改进的DOAS方法.采用最小二乘支持向量机技术对SO2、NO分别建立定量分析模型,并运用粒子群优化算法的强大寻优能力对最小二乘支持向量机算法中的参数进行寻优,最后对定量分析模型进行重建.实验结果表明,采用数据融合的DOAS方法,在解决混合气体光谱重叠问题上切实可行,分别将SO2、和NO最大绝对误差率提高到1.200 0%和2.691 8%,具有一定的实际意义.