基于人工鱼群算法的贝叶斯网络参数学习方法

研究算法改进,提高计算性能,贝叶斯网络是解决不确定性问题的一种有效方法,在很多领域得到了广泛应用。参数学习是贝叶斯网络构建的重要环节,但含隐变量、连续变量的参数学习是非常困难的。为解决上述问题,提出了一种人工鱼群算法的贝叶斯网络参数学习方法,并进一步通过调整人工鱼随机移动速度的方法提高了算法的收敛性能和速度。最后,将参数学习方法在由Noisy-Or和Noisy-And节点组成的贝叶斯网络中进行了仿真,仿真结果表明了参数学习方法,特别是改进后方法的可行性和优越性。     

贝叶斯网络的并行EM学习算法

时间复杂性是基于EM框架的贝叶斯网络学习算法应用的一个瓶颈问题,本文首先提出一种并行的参数EM算法来学习具有缺省数据的贝叶斯网络参数,实验表明该算法可有效降低参数学习的时间复杂性,进而将该算法应用到结构EM算法中,提出一种并行的结构EM算法(PL-SEM),PL-SEM算法并行地计算各个样本的期望充分因子和贝叶斯网络的参数,降低结构学习的时间复杂性.     

贝叶斯网学习算法模型及参数学习算法

1 引言近年来,贝叶斯网(又称随机信息网)作为处理人工智能中不确定性问题的建模工具受到学术界的广泛关注,并成功地应用在医学诊断、模式识别、故障诊断各个方面。作为一种有向图表示的建模方法,贝叶斯网由于其表达方式自然、紧凑,深受知识工程师喜受,已广泛地用于知识获取和表示。但是,利用专家知识构造贝叶斯网是一件烦琐的工作,特别是网络节点数很大时更是这样。因此,利用数据例子,通过学习自动生成贝叶斯网的方法日益受到重视,有一些学习     

基于贝叶斯网络EM算法模型的工控蜜罐识别

随着工控设备越来越多暴露于互联网,面临的安全威胁不断增加,主动防御已经成为一种必要的防御手段,蜜罐技术是一种有效的主动防御技术。攻击者为了攻击真实的资产设备,研究人员开始研究识别蜜罐的方法。对蜜罐进行准确识别涉及到许多不确定性因素。贝叶斯网络用于解决不确定性问题,与蜜罐识别问题相符合。基于蜜罐识别与贝叶斯网络的特点,提出了贝叶斯网络参数学习EM算法模型的工控蜜罐识别方法。首先,介绍了贝叶斯网络的理论基础及贝叶斯网络用于蜜罐识别的优势;接着,描述参数建模所用算法及预测推理算法,完成用于识别蜜罐的贝叶斯网络模型;最后,通过与SVM、KNN、随机森林和Native bayes算法作对比实验,验证所采用贝叶斯网络EM算法训练模型的性能更优,该模型借助贝叶斯联结树推理算法来完成预测识别,通过实例分析进行验证。实验结果表明,用EM算法训练的模型对于识别蜜罐是有效的。     

基于因果影响独立模型的贝叶斯网络参数学习

基于因果影响独立模型及其中形成的特定上下文独立关系,提出一种适于样本学习的贝叶斯网络参数学习算法。该算法在对局部概率模型降维分解的基础上,通过单父节点条件下的子节点概率分布来合成局部结构的条件概率分布,参数定义复杂度较低且能较好地处理稀疏结构样本集。实验结果表明,该算法与标准最大似然估计算法相比,能充分利用样本信息,具有较好的学习精度。     

基于云贝叶斯网络的目标威胁评估方法

将云模型和贝叶斯网络相结合,形成云贝叶斯网络,并建立了基于云贝叶斯网络的威胁评估模型.首先,根据实际应用背景确定贝叶斯网络结构,并对连续型观测节点进行云模型转换;然后,将观测变量值输入云贝叶斯网络,推理得到目标属于各个威胁等级的概率;最后,为消除目标信息的不确定性对总的威胁度的影响,进行了多次重复推理,通过概率合成公式求得最终的威胁程度.以联合防空作战为背景,仿真实现了空中目标的威胁评估,验证了该方法的有效性.     

面向大规模数据集的贝叶斯网络参数学习算法

贝叶斯网络的学习可以分为结构学习和参数学习。期望最大化（EM）算法通常用于不完整数据的参数学习,但是由于EM算法计算相对复杂,存在收敛速度慢和容易局部最大化等问题,传统的EM算法难于处理大规模数据集。研究了EM算法的主要问题,采用划分数据块的方法将大规模数据集划分为小的样本集来处理,降低了EM算法的计算量,同时也提高了计算精度。实验证明,该改进的EM算法具有较高的性能。     

对一种贝叶斯网络学习算法的改进及试验分析

贝叶斯网络是上世纪80年代发展起来的一种概率图形模型,它提供了不确定性环境下的知识表示、推理、学习手段,可以完成决策、诊断、预测、分类等任务,已广泛应用于数据挖掘、语音识别、工业控制、经济预测、医疗诊断等诸多领域。然而由于贝叶斯网络的推理和贝叶斯网络的学习问题都是NP难的,其实际应用受到很大限制。贝叶斯网络推理是利用它进行决策、诊断、分类、预测等应用的基础,其本质任务是计算边缘概率分布。当网络比较复杂时,推理将变得不可行。多模块的贝叶斯网络(MSBN)从简化模型本身出发,对贝叶斯网络进行了扩展。我们则提出了一种用于MSBN中的近似推理算法,这些都大大拓宽了贝叶斯网络的应用领域。     

一种贝叶斯网络分类器集群式参数学习的降噪算法

文中首先分析降噪集成算法采用的样本置信度度量函数的性质,阐述此函数不适合处理多类问题的根源。进而设计更有针对性的置信度度量函数,并基于此函数提出一种增强型降噪参数集成算法。从而使鉴别式贝叶斯网络参数学习算法不但有效地抑止噪声影响,而且避免分类器的过度拟合,进一步拓展采用集群式学习算法的鉴别式贝叶斯网络分类器在多类问题上的应用。最后,实验结果及其统计假设检验分析充分验证此算法比目前的集群式贝叶斯网络参数学习方法得到的分类器在性能上有较显著提高。     

一种基于贝叶斯网络的模型诊断方法

提出一种结合贝叶斯网络进行基于模型诊断的方法.在基于模型诊断的基础上,建立了元件状态模型,并将诊断模型转换为贝叶斯网络,利用团树算法求解征兆产生时系统状态的后验概率,再通过计算边缘分布获得元件故障概率.最后给出一个数字故障电路的实例,在Matlab上进行推理,得到了精确的概率值,验证了该方法的有效性.     

基于云遗传退火的贝叶斯网络结构学习算法

针对贝叶斯网络结构学习对算法高效性的要求,提出将云遗传算法和模拟退火算法相结合的云遗传模拟退火算法,以云遗传算法的选择、云交叉和云变异来完成模拟退火算法中的更新解操作;同时,针对算法在特定条件下陷入早熟收敛的问题,提出了改进的云交叉算子和云变异算子。仿真实验结果表明,所提云遗传模拟退火算法能有效提高贝叶斯网络学习的效率和准确性。     

基于互信息的贝叶斯网络结构学习算法

贝叶斯网络结构学习是贝叶斯网络构建的核心,有效的结构学习算法是构建最优网络结构的基础。基于此,提出一种基于互信息的贝叶斯网络结构学习算法,该算法可以挖掘出数据集各属性中存在的隐含依赖关系,适时地对数据集进行降维操作,从而提高算法的效率,并可保证结果的准确性。实验结果表明,与常用的依赖分析算法SGS相比,在结果相似的情况下,该算法执行效率更高。     

贝叶斯网参数学习中连续变量离散化方法研究

连续变量离散化是贝叶斯网络参数学习中面临的一个重要问题,它的好坏将直接影响到贝叶斯网络的推理效果。目前缺少一种有效的手段用于评价连续变量离散化的好坏,通过研究,提出了推理信息量的概念,并采用作为衡量连续变量离散化好坏的标准。在连续变量离散化的过程中,采用遗传算法通过迭代的方式寻求最优解,其中,推理信息量作为衡量个体适应度的标准。实例分析证明,推理信息量大的推理效果好要优于推理信息量小的推理效果。     

基于Jaya的贝叶斯网络结构学习算法研究

基于评分搜索的贝叶斯网络结构学习算法通常需要调参,导致计算量增大且不当的参数易使算法陷入局部最优。针对这一问题,将无需调参的Jaya算法应用于贝叶斯网络结构学习。在Jaya算法的框架下,结合遗传算法的交叉变异思想重新设计了个体更新策略,使Jaya算法能够应用于结构学习这一离散优化问题,并结合马尔科夫链的相关理论讨论了所提算法的敛散性。实验结果表明,该算法能有效应用于贝叶斯网络结构学习。     

一种基于预排序的贝叶斯网络结构学习算法

贝叶斯网络结构学习对贝叶斯网络解决实际问题至关重要.基于评分与搜索的方法是目前比较常用的结构学习方法,但该类方法中结构搜索空间的大小随结点个数增加而指数增长,因此一般采用启发式搜索策略,有些方法还需要结点次序.在基于结点次序的最大相关-最小冗余贪婪贝叶斯网络结构学习算法中,由于是随机产生初始结点的次序,这增大了结果的不确定性.本文提出一种生成优化结点初始次序的方法,在得到基本有序的结点初始次序后,再结合近邻交换算子进行迭代搜索,能够在较短的时间内得到更加正确的贝叶斯网络结构.实验结果表明了该方法的有效性.     

小样本贝叶斯网络结构学习的KDE-CGA算法

针对小样本数据条件下的贝叶斯网络结构学习,首先利用核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)对小规模样本数据进行拓展,然后引用云遗传算法(Cloud Theory-based Genetic Algotithm,CGA)对贝叶斯网络结构进行学习。通过优化改进核密度函数及其窗宽提高数据拓展效果;通过将云理论引入遗传算法中,自适应地改变交叉率和变异率,避免了算法局部寻优问题。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于蝙蝠算法的贝叶斯网络结构学习研究

针对混合算法学习贝叶斯网络结构存在易陷入局部最优、搜索精度低等问题,提出了采用蝙蝠算法和约束结合的贝叶斯网络结构混合算法。首先应用最大最小父子(Max-min parents and children,MMPC)节点集合构建初始无向网络的框架,然后利用蝙蝠算法进行评分搜索并确定网络结构中边的方向。最后应用上述算法学习ALARM网,并和最大最小爬山(the max-min hill climbing,MMHC)算法,贪婪搜索算法相比较,结果表明在增加边、反转边、删除边以及结构海明距离方面都有不同程度的减少,表明改进算法具有较强的学习能力和良好的收敛速度。     

一种基于半监督主动学习的动态贝叶斯网络算法

本文提出一种基于半监督主动学习的算法，用于解决在建立动态贝叶斯网络(DBN)分类模型时遇到的难以获得大量带有类标注的样本数据集的问题．半监督学习可以有效利用未标注样本数据来学习DBN分类模型，但是在迭代过程中易于加入错误的样本分类信息，并因而影响模型的准确性．在半监督学习中借鉴主动学习，可以自主选择有用的未标注样本来请求用户标注．把这些样本加入训练集之后，能够最大程度提高半监督学习对未标注样本分类的准确性．实验结果表明，该算法能够显著提高DBN学习器的效率和性能，并快速收敛于预定的分类精度．     

基于贝叶斯网络参数迁移学习的电熔镁炉异常工况识别

在贝叶斯网络(Bayesian network, BN)参数学习中, 如果数据不够充分, 将无法建立准确的BN模型来分析和解决问题. 针对电熔镁炉熔炼过程的异常工况识别建模, 提出一种新的BN参数迁移学习方法来改进异常工况识别精度. 该方法可以解决源域BN与目标域BN在结构不一致情况下的参数迁移学习问题. 在实验部分, 首先在著名的Asia网络上对该方法进行了验证, 然后将其应用于电熔镁炉熔炼过程排气异常工况识别BN模型的参数学习. 实验结果表明, 与小数据下建立的目标域BN模型相比, 该方法较大地提高了异常工况识别的准确性.