加权支持向量机求解路径算法研究

针对不同训练样本重要性的差异对模型推广能力的影响,提出了对各个样本的误差惩罚参数赋予不同权重的加权支持向量机求解路径算法.根据样本重要性的不同,利用分段线性插值得到加权系数,并通过加权系数调整求解路径,从而改变不同样本在回归模型中的作用.采用支持向量机加权求解路径算法对圆柱壳结构在不同边界条件下的时、频域响应数据进行预测,训练样本的重要性通过与测试样本的欧式距离来表达,结果显示所提算法可减小位移响应在多个评价指标下的预测误差,提高支持向量回归机的推广能力.该方法同样适用于其他求解路径算法,如λ-路径算法和ν-支持向量回归路径算法.     

基于MVO-SVR-AdaBoost的中国煤炭需求量预测模型

为准确预测未来中国煤炭需求总量;首先确定我国煤炭需求量的7个主要影响因子,将集成学习算法以及支持向量回归算法应用到中国煤炭需求量预测中,借助多元宇宙算法优化支持向量回归机中关键参数,构造基于MVO-SVR-AdaBoost的中国煤炭需求量预测模型;将1980-2017年历史数据带入模型.结果表明:建立的煤炭需求量预测模型适配度高达0.9791,平均绝对误差仅为4.2928%.基于历史数据,确定各因子年均增长率的可能波动边界值,在GDP低、中、高速增长的情况下随机组合分别带入模型得到2018-2020年中国煤炭需求量的可能数值区间.     

软岩工程支护的双层SVM的智能设计方法

将一种机器学习算法--支持向量机引入到软岩工程支护设计领域,并根据问题需要提出了一种支持向量机回归算法且编制了相应的计算程序.工程算例证明,这种算法在学习样本数量很少的情况下就可以得到很高的预测精度,且具有推广性能好的优点,避免了人工神经元由于存在过学习问题而带来的网络参数难以确定的弊病,为类似工程的支护设计提供了一种新的途径.     

一种非线性非平稳时间序列预测建模方法

提出了一种基于经验模式分解和支持向量回归的非线性、非平稳时间序列预测建模方法.首先,针对时间序列的非平稳特征,通过经验模式分解将其分解为若干个本征模式分量,使其中每个分量均成为平稳序列;其次,对每个本征模式分量,基于支持向量回归建立相应的平稳时间序列预测模型;最后,再一次利用支持向量回归对这些预测模型进行非线性组合,得到非线性、非平稳时间序列的预测模型.仿真实验和工程应用均表明,所提的预测建模方法与传统的基于支持向量回归的建模方法相比,具有较高的精度,说明该方法对于非线性、非平稳时间序列的预测是有效的.     

解非线性优化问题GM（1,1）模型的多子群遗传算法

针对非线性优化问题约束条件中待定参数的时间序列数据,首先使用GM(1,1)方法进行建模预测得到参数的预测值,进而将参数预测值代入原问题中提出一个确定型的非线性优化问题。对该确定型问题设计了一个多子种群并行进化的遗传算法进行求解,在分析所提算法的收敛性的基础上,给出了初步的数值算例。数值算例实验结果表明:该算法能够较为精确地获得预测型非线性优化问题的(近似)全局最优解。     

基于GA的ε-SVRM参数优化研究

参数优化是ε-支持向量回归机(ε-Support Vector Regression Machine,SVRM)研究领域的重要问题,其本质是一个优化搜索的过程.考虑到遗传算法在求解优化问题上的有效性,提出了以遗传算法寻优技巧的ε-支持向量回归机参数优化方法.将该算法应用于受噪声影响的标准函数,仿真实验表明由该算法所确定的ε-支持向量回归机具有较好的预测性能.     

径向基SVM核参数混沌优化及工程应用

采用混沌优化算法,对支持向量机回归建模中的径向基核参数进行优化,找出了具有较强推广能力的径向基核参数.结合直线电机结构参数与性能输出模型的建模实例,证实了所研究方法用于工程建模是有效的.     

基于PSO优化LSSVR的三维WSN节点定位方法

提出了一种基于粒子群优化最小二乘支持向量回归机的三维无线传感器网络节点定位方法。该方法首先运用最小二乘支持向量回归机构建三维节点定位模型,再利用粒子群优化算法对最小二乘支持向量回归机核函数参数和规则化参数寻优。然后,根据若干虚拟节点定位的预测位置与实际位置的均方差构造粒子群算法适应度函数,通过有限次建模参数迭代寻优获得最小二乘支持向量回归机全局最优参数。最后,返回回归模型中进行定位计算,实现节点定位。仿真结果表明,所提出的方法与最小二乘和最小二乘支持向量回归机定位方法相比,可以提高节点定位精度。     

基于PSO优化LSSVR的三维WSN节点定位方法简

提出了一种基于粒子群优化最小二乘支持向量回归机的三维无线传感器网络节点定位方法。该方法首先运用最小二乘支持向量回归机构建三维节点定位模型,再利用粒子群优化算法对最小二乘支持向量回归机核函数参数和规则化参数寻优。然后,根据若干虚拟节点定位的预测位置与实际位置的均方差构造粒子群算法适应度函数,通过有限次建模参数迭代寻优获得最小二乘支持向量回归机全局最优参数。最后,返回回归模型中进行定位计算,实现节点定位。仿真结果表明,所提出的方法与最小二乘和最小二乘支持向量回归机定位方法相比,可以提高节点定位精度。     

终端区4D飞行轨迹预测与冲突预警

为提升终端区飞行轨迹预测精度,实现航空器短时冲突预警,建立一种基于孪生支持向量回归的终端区4D飞行轨迹预测模型。对历史飞行轨迹应用重采样算法,降低轨迹数据规模;利用墨卡托投影将轨迹点经度、纬度与高度化为x-y-z坐标,采用孪生支持向量回归算法学习预测模型,实现短时航空器飞行轨迹动态预测;计算两架航空器水平、垂直距离,建立航空器冲突预警指示函数;对孪生支持向量回归算法进行超参数灵敏度分析,分析各超参数对模型预测效果的影响。根据机场真实数据进行仿真实验,证明：基于孪生支持向量回归的4D飞行轨迹预测模型能够准确捕捉航空器运动趋势,且泛化能力强;所提模型x-y-z坐标预测均方根误差是BP神经网络预测结果的32%,35%和61%,单次预测计算用时减少约0.13 s。     

工业电阻炉多参数能耗建模与预测

电阻炉温度变化存在非线性、大延迟的特点,建立精确的能耗数学模型比较困难.为解决理论建模复杂且不具备实时性的问题,提出了一种基于数据驱动的电阻炉多参数能耗预测方法.首先,通过分析电阻炉工作阶段的能耗特性,建立了电阻炉理论能耗预测模型;然后,利用粒子群优化算法对支持向量回归的超参数进行寻优,建立了基于支持向量回归的多参数能耗预测模型;最后,对比了支持向量回归、高斯过程回归、自适应模糊神经推理系统模型在单参数及多参数条件下的能耗预测结果.实验结果表明,基于粒子群优化下的支持向量回归多参数能耗预测方法具有更好的预测效果.     

无线接入点吞吐率预测的建模与优化

针对接入点吞吐率的多步预测问题,提出基于Nu-支持向量回归的建模策略,设计了并行混合粒子群算法,从特征选择与参数选择两个方面对预测模型进行联合优化。评估结果表明,Nu-支持向量回归模型在吞吐率多步预测中能取得较高精度,并行混合粒子群算法具有良好收敛性,且能显著提高预测模型的性能。     

一种基于PSO-SVR的软件可靠性评估方法

软件可靠性建模时,如果简单地利用支持向量回归机制建模,就有可能由于支持向量回归(SVR)自身参数选择难以及实验数据本身的不确定性,从而导致预测结果不理想、精度低等缺陷。因此,借鉴粒子群优化算法(PSO)多参数寻优的优势,将PSO与SVR优化算法相结合,利用分层聚类算法对初始实验数据进行归一化处理,剔除异常数据,构建基于PSO-SVR的软件可靠性评估方法,从而提高软件模型的预测精度。实验结果表明,基于PSO-SVR方法的预测模型其预测精度高,更适应实际软件应用环境。     

粒子群算法的支持向量回归机在某企业用水量预测中的应用研究

工业用水量预测对工业企业的规划、运行具有非常重要的作用。采用河南省周口市某食品加工企业近10年来工业用水量时间序列记录资料作为训练样本,提出了在支持向量机回归预测中采用粒子群算法优化参数的方法。通过算例分析表明,此算法能够显著提高预测的精度。     

基于改进果蝇算法优化的SVM风电功率短期预测

由于风力发电功率预测的准确性直接关系到电网的供需平衡,直接影响着并网系统的运营成本,因此风电功率预测的准确性非常重要。对于预测精度不高的问题,提出了一种改进的果蝇算法优化的支持向量机的预测方法。由于支持向量机的惩罚因子和核函数参数选择对预测精度有很大影响,因而利用改进的果蝇算法对支持向量机参数进行优化,用优化好的参数进行建模训练,然后把建好的模型应用于功率预测,最后对数据进行评估。预测结果表明:改进的果蝇算法优化的支持向量机对风力发电功率预测有更好的准确性。     

一种可自适应分组的多输入多输出支持向量机算法

针对不同输出端之间相关程度的差异对多输入多输出回归模型泛化能力的影响,提出了一种基于自适应分组的多输入多输出支持向量机算法.该算法基于相关性强的输出端其模型参数也较相似的假设,首先在多维支持向量机的基础上引入带分组结构的正则项,进而将上述正则化问题转变为混合0-1规划;其次,采用交替优化的方法,使相关性强的输出端在同一个分组内进行独立训练,最终自适应地识别最优分组结构和模型参数.分别采用仿真数据和圆柱壳振动工程数据对所提算法进行测试,结果表明,该算法可有效辨识出输出端的相关度,与传统算法相比,该算法可有效提高支持向量机回归模型的泛化能力.     

基于TSA-PSO-SVR算法在碳期货价格中的预测研究

针对支持向量回归(SVR)模型参数选择困难以及在碳期货价格预测中模型误差高的问题,提出一种基于改进粒子群算法-支持向量回归(TSA-PSO-SVR)的期货价格预测模型.通过改进粒子群算法惯性权重实现局部搜索和全局搜索能力的平衡,引入被囊群算法(TSA)对粒子群位置更新公式进行优化,利用改进的粒子群算法(TSA-PSO)找出最优参数有效解决支持向量回归参数选择盲目性的问题;将得到的最优参数应用于期货价格预测模型.选取福建碳交易市场的碳交易价格进行预测,与支持向量回归(SVR)、差分自回归移动平均模型(ARIMA)、长短期记忆模型(LSTM)模型作对比,实验结果表明TSA-PSO-SVR模型有效克服了高预测误差和参数选择随机性的问题,并具有较高的泛化能力.     

基于支持向量机的短期负荷预测

讨论了现有的支持向量机回归参数选取方法．针对负荷预测建模，采用交叉验证的方法对参数进行选取，得到的最优参数对未来的峰荷进行预测，仿真结果表明了该方法的有效性．     

基于蚁群优化算法的支持向量机参数选择及仿真

基于支持向量回归机（SVR）模型的拟合精度和泛化能力取决于其相关参数的选取,以蚁群优化算法为基础,给出支持向量回归机参数优化的一种新方法。该方法以最小化k-fold交叉验证误差为目标,对支持向量回归机中的核参数σ和惩罚系数C由蚁群系统中的节点值体现,数值的优选通过蚂蚁对最优路径的选择进行确定。计算机仿真结果表明：与正交法、遗传算法等相比,该方法在参数优化方面有良好的鲁棒性能和较强的全局搜索能力;该方法用于青霉素发酵过程的建模研究,建模精度较高。     

基于支持向量机的机械设备状态趋势预测研究

提出了用支持向量机对机械设备状态趋势进行预测的新方法,构造了相应的支持向量回归机,并分别用仿真数据和实际数据对其性能进行了验证．将该支持向量回归机应用于某机组振动信号的预测,采用径向基核函数和合适的参数,使该向量回归机对振动量峰峰值的单步预测误差小于2％,24步预测误差小于5％,表明该算法对机械设备的运行状态趋势具有较好的预测能力．