基于CPSO的混合核SVM参数选择及其应用

支持向量机中参数的寻优一般只针对惩罚系数和核参数,而混合核的引入,使支持向量机(SVM)又多了一个可调参数,而这个可调参数一般是根据经验或人工随机调试得到,不能确保该参数为最优.针对此问题,提出以惩罚系数、核参数以及混合核可调参数为寻优目标,用混沌粒子群(CPSO)对其进行综合寻优的方法,来寻找满足条件的最优参数组合,从而提高模型的精度.通过对工业双酚A生产过程软测量建模的仿真研究表明,混合核参数优化后的模型比普通模型效果要好,泛化能力有所提升.     

基于SVM的苯酚浓度半监督软测量方法

基于SVM的监督学习方法一般是通过采用标记样本去训练SVM回归模型,从而得到支持向量,且只有这些支持向量对模型的估计才有贡献。然而在实际应用中,通过取样分析获得的标记样本一般数量较少,且难以覆盖整个样本空间,所以训练出来的SVM回归模型的支持向量也不够完整,影响模型的估计精度和泛化能力。针对该问题,本文利用未标记样本中信息较为丰富的可能支持向量,采用本文提出的判定准则和标记方法后用于SVM回归模型的学习,仿真结果表明,随着未标记样本中支持向量的增加,SVM回归模型的估计精度和泛化能力得到改善。     

基于最大矩阵元法确定聚类数的软测量建模方法

采用模糊C均值聚类算法(FCM)与支持向量机(SVM)相结合的多模型建模方法:较单一支持向量机软测量模型而言,可以有效解决复杂工业对象的强非线性和大工况范围的问题。但是传统的模糊C均值聚类算法必须依赖先验知识预先确定聚类个数。本文通过建立样本间的相似矩阵,利用模糊聚类最大矩阵元法确定FCM最佳聚类个数,再由FCM对训练样本数据进行聚类并用SVM构建组合软测量模型,得到多模型软测量系统。在对双酚A结晶单元工艺分析的基础上,将该方法:应用于结晶单元苯酚含量的软测量建模,仿真结果:证明该建模方法:提高了模型的估计精度,具有更好的可行性和有效性,能够满足工业生产的要求。     

基于PSO优化SVM的转炉炼钢用氧量预测研究

用氧量是影响钢水质量的主要因素之一,为提高转炉炼钢用氧量模型的预测精度,提出基于PSO优化SVM的吹氧量建模预测方法。针对SVM结构参数依据经验选取,致使预测模型的泛化能力差,在标准PSO算法的基础上,优化SVM的惩罚系数、不敏感损失系数和高斯核宽度系数3个结构参数,并建立转炉炼钢用氧量预测模型;在此基础上利用UCI数据库中的Auto-MPG标准数据,验证了方法的有效性;最后以某钢厂100 t转炉的实际生产数据建立吹氧量预测模型,结果表明,与标准BP、RBF及SVM相比,基于PSO优化SVM的转炉炼钢吹氧量预测模型精度高、泛化能力强。     

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.     

改进粒子群优化的极限学习机软测量建模方法

工业过程常含有显著的非线性、时变等复杂特性,传统的极限学习机有时无法充分利用数据信息,所建软测量模型预测性能较差。为了提高极限学习机的泛化能力和预测精度,提出一种改进粒子群优化的极限学习机软测量建模方法。首先,利用高斯函数正态分布的特点实现惯性权重的自适应更新,并线性变化学习因子以提高粒子群优化算法的收敛速度和搜索性能;然后将该算法用于优化极限学习机的惩罚系数和核宽,得到一组最优超参数;最后将该方法应用于脱丁烷塔过程软测量建模中。仿真结果表明,优化后的极限学习机模型预测精度有明显的提高,验证了所提方法不仅是可行的,而且具有良好的预测精度和泛化性能。     

正则化路径上三步式SVM贝叶斯组合

模型组合旨在整合并利用假设空间中多个模型提高学习系统的稳定性和泛化性.针对支持向量机(support vector machine,SVM)模型组合多采用基于样本采样方法构造候选模型集的现状,研究基于正则化路径的SVM模型组合.首先证明SVM模型组合Lh-风险一致性,给出SVM模型组合基于样本的合理性解释.然后提出正则化路径上的三步式SVM贝叶斯组合方法.利用SVM正则化路径分段线性性质构建初始模型集,并应用平均广义近似交叉验证(generalized approximate cross-validation,GACV)模型集修剪策略获得候选模型集.测试或预测阶段,应用最小近邻法确定输入敏感的最终组合模型集,并实现贝叶斯组合预测.与基于样本采样方法不同,三步式SVM贝叶斯组合方法基于正则化路径在整个样本集上构造模型集,训练过程易于实现,计算效率较高.模型集修剪策略可减小模型集规模,提高计算效率和预测性能.实验结果验证了正则化路径上三步式SVM模型组合的有效性.     

结合概率和等价类的双系数支持向量机

支持向量机(SVM)的有效性依赖于对数据信息获取的准确性。针对传统SVM模型获取数据信息单一导致分类精度不高、泛化能力不强的问题,结合概率分布特性和等价类关系,提出了一种双系数控制分类的新模型。该模型优化了SVM,以双系数方式改进传统参数,为每一个样本同时赋予概率值和等价类系数,充分挖掘数据信息内在规律和联系。实验结果证明：该模型能有效利用数据信息,与SVM、FSVM和RSVM相比有较高的测试精度,能有效提高分类能力,具有较高鲁棒性。     

基于SVM的营养液离子浓度检测的数据融合研究

设施农业要求对营养液离子浓度进行精确实时在线检测;支持向量机（Support Vector Mechine,SVM）方法较之于神经网络等方法,具有更扎实的理论基础与更好的泛化能力,特别适合于小样本建模.将SVM方法应用于营养液离子浓度检测,利用数据融合的理论,不仅可以及时准确地对传感器进行可靠性诊断、实时模型的更新,还可以实现对不可在线检测成分的软测量.仿真结果表明,在营养液离子浓度检测系统中应用SVM方法的数据融合技术,模型简单,执行效果好.     

基于免疫遗传算法的动态递归模糊神经网络在发酵过程中的应用

针对软测量建模数据中过失误差及动态递归模糊神经网络的结构复杂,大量参数难以确定的情况,提出基于免疫遗传算法动态递归模糊神经网络软测量方法。利用样本间马氏距离进行样本相似程度分析,去除样本中错误数据以提高计算速度。此外应用减法聚类确定模糊规则数,以简化网络结构,同时应用免疫遗传算法优化模型参数以提高模型的精度和泛化能力。该方法应用于赖氨酸发酵过程菌体浓度的软测量,仿真结果表明,该方法具有较高的预测精度,满足现场测量要求。     

一种多元核Logistic回归说话人辨别方法

针对文本无关话者辨别多分类目标和大训练样本情况,将经典Logistic回归模型进行多元化变形,并叠加L2惩罚因子以提高模型泛化能力.将最优目标负对数Logistic公式对偶化,并利用序列最小优化算法进行模型训练,速率优于传统多元核Logistic回归训练算法.实验显示,该模型构建简单,训练算法快捷,且识别率优于经典支持向量机与二元核Logistic回归模型所生成的"一对一"多分类方法.     

一种新的孪生大间隔分布机算法

为了提高孪生支持向量机的泛化能力,提出一种新的孪生大间隔分布机算法,以增加间隔分布对于训练模型的影响.理论研究表明,间隔分布对于模型的泛化性能有着非常重要的影响.该算法在标准孪生支持向量机优化目标函数上增加了间隔分布的影响,间隔分布通过一阶和二阶数据统计特征来体现.在标准数据集上的实验结果表明,所提出的算法比SVM、TWSVM、TBSVM算法的分类精确度更高.     

一种新的基于平衡决策树的SVM多类分类算法

为了有效地减少样本训练时间,提高多类分类器的识别率,同时使模型具有较好的推广能力,在综合考虑待分类样本数和类别易分性能的基础上,在"先分样本数较大的类"和"先分易分的类"之间折衷考虑,提出一种基于样本的新的类划分方案.采用半衡决策树结构,得到了一种新的决策树支持向量机多类分类算法.实验结果表明,该算法在不降低识别率的情...     

基于谱聚类欠取样的不均衡数据SVM分类算法

提出一种基于谱聚类欠取样的不均衡数据支持向量机(SVM)分类算法.该算法首先在核空间中对多数类样本进行谱聚类;然后在每个聚类中根据聚类大小和该聚类与少数类样本间的距离,选择具有代表意义的信息点;最终实现训练样本间的数目均衡.实验中将该算法同其他不均衡数据预处理方法相比较,结果表明该算法不仅能有效提高SVM算法对少数类的分类性能,而且总体分类性能及运行效率都有明显提高.     

一种基于SVM重采样的似然粒子滤波算法

针对弱观测噪声条件下非线性、非高斯动态系统的滤波问题,提出一种基于支持向量机的似然粒子滤波算法.首先,采用似然函数作为提议分布,融入最新的观测信息,比采用先验转移密度的一般粒子滤波算法更接近状态的真实后验密度;然后,利用当前粒子及其权值,使用支持向量机估计出状态的后验概率密度模型;最后,根据此模型重采样更新粒子集,有效地克服粒子退化现象并提高状态估计精度.仿真结果表明了所提出算法的可行性和有效性.     

结合区域颜色一致性和图割的复杂场景文本分割方法

针对复杂场景文本难以有效分割的问题, 提出一种复杂场景文本分割方法. 首先, 使用简单的线性迭代聚类(SLIC) 算法将原始图像分割为若干局部区域, 并在其区域邻接图上构建图割模型; 然后, 采用高斯混合模型(GMMs) 和支持向量机(SVM) 后验概率模型对场景文本进行建模, 并引入每个局部区域与模型之间的匹配度用于计算似然能. 为了增强GMMs的鉴别力, 在参数学习中引入模型性能描述子, 自适应地获得模型参数. 实验结果表明,所提出的算法能够较好地处理复杂场景文本分割问题, 文本的识别率得到了明显的提升.

     

基于多渐消因子强跟踪UKF 和约束AR模型的故障估计与预测

针对非线性系统中不可观测故障参数估计和预测问题, 提出一种基于多重渐消因子强跟踪无迹卡尔曼滤波(MSTUKF) 的状态和参数联合估计法, 通过引入多重渐消因子增强了对变化函数未知的故障参数的跟踪能力. 对于得到的故障参数估计值, 利用递推最小二乘法更新约束AR预测模型, 从而实现故障参数的在线估计与预测. 仿真结果表明, MSTUKF方法在故障参数估计精度上优于UKF 和单渐消因子强跟踪UKF, 约束AR模型的预测精度高于无约束条件下的预测精度.

     

基于带特征染色体遗传算法的支持向量机特征选择和参数优化

鉴于支持向量机特征选择和参数优化对其分类准确率有重大的影响,将支持向量机渐近性能融入遗传算法并生成特征染色体,从而将遗传算法的搜索导向超参数空间中的最佳化误差直线.在此基础上,提出一种新的基十带特征染色体遗传算法的方法,同时进行支持向量机特征选择和参数优化.在与网格搜索、不带特征染色体遗传算法和其他方法的比较中,所提出的方法具有较高的准确率、更小的特征子集和更少的处理时间.     

基于改进教学算法优化BP 神经网络的催化剂碳含量预测模型

为提高待生催化剂碳含量预测的准确性, 提出一种基于改进的教学算法(MTLBO) 来优化BP 神经网络的预测模型. 针对基础教学算法全局搜索能力差的问题, 在教师阶段前后增加了预习和复习过程, 并在学生阶段采用量子方式进行更新. 测试结果表明, 该改进能够提高教学算法全局探索和局部改良能力, 利用改进教学算法可优化BP神经网络的权值和阈值, 并进行待生催化剂碳含量预测. 仿真结果表明, 改进后预测模型的预测精度和泛化能力均有一定程度的提高.

     

基于支持向量机广义逆的直线永磁游标电机内模解耦控制

针对直线永磁游标电机这一多变量、强耦合的非线性系统, 提出一种基于支持向量机广义逆内模控制的方法. 在证明其数学模型存在广义逆的基础上, 通过支持向量机来辨识原系统的广义逆系统, 经复合后得到具有线性关系的伪线性系统, 然后引入内模控制方法设计附加控制器以增强整个系统的鲁棒性. 仿真结果验证了所提出方法具有良好的解耦性能和抗干扰特性.