改进粒子群算法优化支持向量机在故障诊断中的应用研究

支持向量机(SVM)作为当前新型的机器学习方式,凭借解决小样本问题、高维问题和局部极值问题等方面的优越性,在当前故障诊断方面有突出的表现;文章根据对支持向量机的研究,发现其在分类模型参数选择上存在困难,为此,提出利用改进粒子群算法优化的办法,解决粒子群前期收敛速度过快导致后期容易优化不均的现象;通过粒子群算法优化与支持向量机分类模型结合,以轴承故障检测和诊断为例,分析次方法的优越性和提高支持向量机在故障诊断过程中的精准度;通过实际检测得出,这种算法优化的方法改进的支持向量机对于聚类性较差的故障分类具有很好的诊断功能。     

量子粒子群优化算法在训练支持向量机中的应用

训练支持向量机的本质问题就是求解二次规划问题，但对大规模的训练样本来说，求解二次规划问题困难很大。遗传算法和粒子群算法等智能搜索技术可以在较少的时间开销内给出问题的近似解。量子粒子群优化（QPSO）算法是在经典的微粒群算法的基础上所提出的一种有较高收敛性和稳定性的进化算法。将操作简单而收敛快速的QPSO算法运用于训练支持向量机，优化求解二次规划问题．为解决大规模的二次规划问题开辟了一条新的途径。     

基于粒子群算法的支持向量机的参数优化

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对内部参数有着极高的依赖性,因此参数的好坏直接决定了SVM的分类效果,比如径向基核函数的参数。为了寻找出与分类问题相契合的参数,将样本数据投影到高维度特征空间,从而在特征空间中计算类内平均距离与类外中心距离之差,并将其作为参数评估的适应值;利用粒子群算法的全局寻优能力,在定义域内生成种群以代表不同的参数取值;利用粒子的随机游走来进行最优参数搜索,并将结果代入SVM进行样本训练。将所提算法与网格算法等进行了比较,结果表明所提算法的参数设定更加准确,分类准确率有显著提高,且算法复杂度并没有明显增加。     

基于改进粒子群算法的支持向量机

对求解含线性约束优化问题的粒子群算法（LPSO）进行了改进,给出了应用其训练支持向量机（SVM）的方法。改进后的算法在基本PSO惯性权重策略的基础上加入了基于种群收敛速度的自适应扰动,能够较好地调整算法的全局与局部搜索能力之间的平衡。对双螺旋问题的分类实验表明本文提出的方法稳定性好,训练出的SVM具有较高的分类正确率。     

改进粒子群算法优化支持向量机的工程造价预测

工程造价预测一直是工程管理研究中的重点,针对工程造价预测中的支持向量机参数优化问题,提出一种改进粒子群算法优化支持向量机的工程造价预测模型(IPSO-SVM).首先收集工程造价数据,并对其进行归一化处理,然后采用支持向量机对工程造价的训练样本进行学习,并采用改进粒子群算法对支持向量机的核函数参数进行优化,最后采用Matlab 2012工具箱对工程造价进行仿真实验.实验结果表明,IPSO-SVM有效提高工程造价的预测精度,预测结果具有一定的实际应用价值.     

改进粒子群算法在支持向量机训练中的应用

训练支持向量机需要求解二次规划问题,LPSO算法对于求解含线性约束优化问题是一种直观、简单的方法。改进后的LPSO算法较好的解决了早熟收敛问题。对谷氨酸发酵过程建模的实验表明本文提出的方法训练精度高,泛化能力强。     

基于粒子群优化的支持向量机在机械模式分类中的应用

机械故障诊断本质上是一个模式分类问题.支持向量机由于解决分类问题有着较好的表现,得到了日益广泛的应用.针对支持向量机的参数对分类性能的影响,采用粒子群算法对支持向量机的惩罚因子和径向基核函数进行优化,使支持向量机的分类性能最优,并将其应用于实例,得到了较好的分类正确率.     

混沌粒子群算法对支持向量机模型参数的优化

研究支持向量机模型优化问题,支持向量机的参数选择决定了其学习性能和泛化能力,由于在参数的选择范围内可选择的数量很多,在多个参数中进和盲目搜索最优参数是需要极大的时间代价,并且很难得到最优参数.常用的支持向量机优化方法有遗传算法、粒子群算法都存在易陷入局部极值,优化效果较差.为解决支持向量机参数寻优问题,提出一种基于混沌粒子群的支持向量机参数选择方法.将混沌理论引入粒子群优化算法中,从而提高种群的多样性和粒子搜索的遍历性,从而有效地提高了PSO算法的收敛速度和精度,得了优化支持向量机模型.并以信用卡案例数据作为研究对象进行了仿真,实验结果表明,混沌粒子群优化的SVM分类器比传统算法优化的SVM分类器的精度高和更高的效率,应用效果好.     

基于粒子群算法优化支持向量机汽车故障诊断研究

汽车故障检测和诊断技术一直是国内外研究热点问题。支持向量机用于汽车故障诊断时,其多分类组合决策对分类正确率及诊断时间有很大影响,为了有效提高汽车系统故障诊断的效率和精度,提出了一种基于粒子群算法优化层次支持向量机汽车故障诊断检测方法。针对分解支持向量机具有测试时间短、结构难以确定的特点,利用粒子群算法,依据最大间隔距离原则优化层次支持向量机模型,使每个节点的支持向量机具有最大分类间隔,减少了误差积累,从而优化了多级二叉树结构的SVM,实现故障的分级诊断。仿真实验结果表明,提出的算法在所有参比模型中精度最高,能高效地对汽车系统的故障进行检测与定位,具有较强的泛化能力,同时缩短了故障诊断时间。     

粒子群优化支持向量机的室内无线定位方法

为了提高室内的定位精度,减少环境因素的不利影响,提出了一种基于粒子群优化支持向量机的室内无线定位方法。选择参考点,构建室内无线定位的学习样本,采用支持向量机建立输入与输出之间的非线性关系模型,并用粒子群算法优化支持向量机参数;进行仿真实验测试其性能。实验结果表明,相对当前经典室内定位方法,该方法提高了提高室内的定位精度,将定位误差控制在实际应用的有效围,而且较好地满足了室内定位的实时性要求。     

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CPSO的混合核函数SVM参数优化及应用

支持向量机(SVM)建模的拟合精度和泛化能力取决于相关参数的选取,目前SVM中的参数的寻优一般只针对惩罚系数和核参数,而混合核函数的引入,使SVM增加了一个可调参数.针对混合核函数SVM的多参数选择问题,提出利用具有较强全局搜索能力的混沌粒子群(CPSO)优化算法对混合核函数SVM建模过程中的重要参数进行优化调整,每一...     

基于PSO优化的SVM预测应用研究*

支持向量机参数对支持向量机的性能有着重要影响,参数选择问题是支持向量机的重要研究内容。针对此问题,提出一种基于粒子群优化算法的支持向量机参数选择方法。实验结果表明,经粒子群优化算法优化的支持向量机回归模型具有较高的预测精度,粒子群优化算法是选取支持向量机参数的有效方法。     

基于K均值聚类和粒子群优化的多核SVM图像分割

图像分割是图像理解和计算机视觉的重要内容.针对单核SVM在进行图像分割过程中不能兼顾分割精度高和泛化性能好的问题,提出一种基于K均值聚类和优化多核SVM的图像分割算法.该算法首先运用K均值聚类算法自动选取训练样本,然后提取其颜色特征和纹理特征作为训练样本的特征属性,并使用其对构造的多核SVM分割模型进行训练,最后用粒子群优化算法对多核核参数、惩罚因子以及核权重系数联合寻优,使生成的多核SVM具有更好的分割性能.实验结果表明,本文方法在有效提取图像目标细节的同时,获得了更高的分割精度,与基于单核的SVM分割模型相比,具有更强的泛化能力.     

热处理炉钢板温度的自适应混沌粒子群算法–最小二乘支持向量机优化预报算法

针对传统传热模型参数调整较复杂和模型精度较低的问题,构建了一种基于改进粒子群算法优化最小二乘支持向量机（least squares SVM,LSSVM）的钢板温度预报模型.首先,对基本粒子群算法进行分析,提出自适应混沌粒子群算法（adaptive chaos PSO,ACPSO）,并通过性能指标定量评价验证算法的有效性、鲁棒性和寻优效率.其次,采用LSSVM建立钢板温度预报模型,并选用径向基函数作为核函数,用ACPSO算法优化该模型参数.最后,结合现场数据进行仿真研究和工程应用,结果表明基于该算法建立的钢板温度预报模型具有较高的预报精度,达到智能调优的目的.     

基于优化支持向量机的人脸表情分类

分析了支持向量机（support vector machine, SVM）目前主要存在的问题和参数选择对分类性能的影响后, 提出了以改进粒子群算法优化SVM关键参数的优化SVM算法。将加入拥挤度因子的微粒群算法引入到SVM中, 在不牺牲泛化性能的前提下, 对其参数进行优化, 增加了SVM初始化参数的多样性, 减慢了局部搜索, 促进其在全局范围内的寻优搜索, 以有效克服SVM算法过分依赖初始值和容易陷入局部极小值的缺点, 并利用由粗到精的策略构造多层SVM人脸表情分类器, 在提高准确率的基础上加快分类的速度。实验证明, 新算法具有速度快、准确率高的优点。     

基于非线性特征提取的模拟电路状态识别研究

针对常用的线性特征提取方法只能处理线性数据的局限性,提出通过核方法将线性特征提取方法扩展到非线性方面;首先提取模拟电路的幅频响应;然后针对信号特征存在冗余性及高维性,采用核Fisher判别分析法(KFD)对电压特征进行提取;选择SVM作为状态监测器,考虑到SVM的参数设置对识别率有较大影响,所以 采用PSO对SVM进行优化;实验结果表明,采用本方法的状态识别率达到70%,高于其他两种方法;说明运用KFD进行特征降维以及采用PSO对SVM进行优化能明显提高状态监测的识别率,体现了本方法良好的模拟电路早期状态监测能力。     

基于GA-IPSO-BSVM算法的新浪微博评论信息分类

针对新浪微博评论信息准确分类问题,本文基于遗传算法(genetic algorithm, GA)、粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)和支持向量机(support vector machine, SVM)算法,提出一种改进GA-IPSO-BSVM (genetic algorithm-improved particle swarm optimization-balanced support vector machine)的分类模型,以实现提升新浪微博评论信息分类的准确性和收敛性.首先,为了有效提升算法的收敛速度,并高效节省计算资源,该模型在迭代前期引入GA的淘汰机制,删除大量低速粒子.其次,在迭代中期,为了避免算法陷入局部最优解,改进PSO中粒子关系的拓扑结构,采用K均值聚类(K-means)算法对粒子群进行聚类分区,将各粒子群体在所属社区中进行粒子群迭代,选出各个区域中优秀粒子.再次,在迭代后期,将所有区域优秀粒子组合成优秀粒子群体,并将该群体进行迭代,得出全局最优解.从次,结合GA和IPSO对BSVM进行超参数优化,提升分类准确率.最后,利...     

基于ABC-PSO的ε-SVM在甲烷测量中的应用

针对红外甲烷传感器在工业现场测量时易受到温度、湿度以及类似气体等非目标变量的影响,提出了一种基于人工蜂群和粒子群混合优化算法(ABC-PSO)的支持向量机模型(ABC-PSO-ε-SVM)对其进行校正.将ABC算法与PSO算法并行组合构成混合优化算法,能够感知非目标变量的变化,快速、准确地搜索到SVM参数.实验中,采用红外甲烷传感器对0％～5.05％浓度的16组标准甲烷气体进行测量,将其中11组数据作为训练集,5组数据作为测试集,建立e-SVM回归校正模型并进行预测.结果表明:模型的回归拟合效果好,预测精度比单一优化算法的SVM模型高.     

摄像机标定方法的建模与仿真研究

研究摄像机定位优化控制问题,摄像机镜头存在多种非线性畸变,对标定路径和图像质量产生一定的影响,难以采用精确数学模型来描述,针对传统方法的摄像机标定准确率低。为了提高摄像机的标定准确率,利用LSSVM较好的处理非线性预测能力,建立一种PSO-LSSVM的摄像机标定模型。将摄像头采集到的图像坐标作为输入,将世界坐标作为输出,通过采用LSSVM精确逼近输入与输出的复杂非线性关系,采用PSO寻找LSSVM最优参数,提高标定准确率。通过标定模型进行对比实验,实验结果表明,PSO-LSSVM不仅加快标定速度,且提高了摄像机标定的准确率。