基于最小二乘支持向量机的风速组合预测模型

探讨了基于最小二乘支持向量机的组合预测模型在风速短期预测中的可行性.该模型以BP神经网络、RBF神经网络、粒子群BP神经网络3种预测模型的风速预测值作为组合预测模型的输入,实际风速值为输出,利用最小二乘支持向量机回归算法构造风速间的非线性关系,以实现风速多步预测.将该模型的预测性能与BP神经网络组合预测模型、线性组合预测模型进行比较,通过平均绝对误差、误差平方和、平均相对误差3个指标进行评价.结果表明,最小二乘支持向量机预测模型的平均相对误差低于6%,其他误差指标也明显低于其他预测模型.因此,最小二乘支持向量机组合预测模型预测精度不仅高于任一单项预测模型预测精度,而且高于传统的线性组合预测模型与一般BP神经网络组合预测模型.验证了该模型在风速预测中的可行性.     

GM-LSSVM模型在建筑能耗预测中的应用

为提高大型公共建筑能耗的预测精度,提出一种基于灰色模型和最小二乘向量机方法(GM-LSSVM)的办公能耗预测模型.该方法结合灰色建模计算简单的特点,以及最小二乘支持向量机非线性拟合能力和泛化能力强的优势,充分发掘样本数据的规律,并以粒子群优化算法进行模型参数选择.根据福州某大型公共建筑能耗数据,通过本研究提出的方法建立预测模型,并与神经网络模型以及最小二乘支持向量机模型的预测结果进行比较,验证了该方法具备较高的预测精度和较强的泛化能力.     

基于空间多点输入的LSSVM非高斯风压预测

为提升最小二乘支持向量机对建筑表面风压的预测精度与泛化能力,提出了增加输入点数的方法.通过增加输入点数,增加提供给最小二乘支持向量机的信息量,优化最小二乘支持向量机预测模型性能;对不同时长的实测风压分别进行内插预测与外插预测.结果表明:采用内插预测和外插预测时增加输入点数均可提高风压预测性能,但是内插预测性能的提升效果优于外插预测;当增加训练集长度时,增加输入点数对预测性能的提升效果不明显.     

基于改进果蝇算法优化的最小二乘支持向量机动力锂电池荷电状态预测

荷电状态(SOC)是动力锂电池管理系统的重要参数,使用传统算法优化锂电池SOC预测模型参数,收敛性相对较差,容易陷入局部最优解。对此,采用改进果蝇算法(IFOA)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数进行优化,通过引入自适应松弛项来提高预测精度和收敛速度,获取全局最优解。选用磷酸锂电池为研究对象,测量其工作电压、工作电流和SOC,并将数据作为测试集,在MATLAB平台上建立基于IFOA优化的最小二乘支持向量机SOC预测模型。结果表明：IFOA优化的LSSVM动力锂电池SOC预测结果和实测结果吻合良好,平均绝对误差(MAPE)为1.02%,泛化能力强,预测精度相较果蝇算法最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)和贝叶斯算法最小二乘支持向量机(BEF-LSSVM)模型的精度更高。     

基于改进最小二乘支持向量机的导弹备件消耗预测

在系统分析武器装备备件预测方法研究现状和导弹备件消耗特点的基础上,提出把粗糙集、熵权法、自适应粒子群优化算法与加权最小二乘支持向量机的组合预测模型应用于导弹备件消耗预测的构想。首先阐述了粗糙集、信息熵、自适应粒子群优化算法和加权最小二乘支持机的基本原理,并改进了自适应粒子群优化算法的搜索方式和最小二乘支持向量机的加权方法;然后建立了基于粗糙集、熵权法和自适应粒子群优化加权最小二乘支持向量机的导弹备件消耗预测模型,并分析了其实现过程。实例结果表明,所建立的组合预测模型在进行导弹备件消耗预测时具有较高的精度和重要的实用价值。     

基于改进最小二乘支持向量机组合模型的深基坑沉降变形预测

为了提高深基坑沉降变形预测精度，及时为深基坑支护施工提供指导，提出一种改进最小二乘支持向量机组合模型；通过引入自适应噪声完备集合经验模态分解方法分解原始深基坑沉降变形数据，并结合粒子群优化算法和遗传算法对最小二乘支持向量机进行参数寻优，对分解的数据分别训练、预测后再叠加，得到最终预测结果；应用所提出模型对济南市某深基坑的累积沉降量进行预测，同时与其他模型对比，验证所提出模型的实用性和优越性。结果表明：所提出模型预测深基坑累积沉降量的平均相对误差为0.035%,均方误差为0.080 9 mm²,均方根误差为0.283 8 mm,所提出模型的准确性远优于其他模型的；自适应噪声完备集合经验模态分解方法的引入更有利于在深基坑沉降变形预测方面发挥最小二乘支持向量机的优势。     

基于AMESim和LS-SVM的高压共轨系统建模与仿真

为了提高高压共轨压力预测模型的精确性,采用AMESim软件建立了柴油机高压共轨仿真模型.利用灰色关联分析方法对共轨压力影响因素进行理论分析计算,并确定了高压共轨压力预测模型的输入输出变量;然后利用最小二乘支持向量机对共轨压力与主要的影响因素之间的数值关系进行了智能拟合,并利用自适应粒子群算法优化了最小二乘支持向量机的初始参数.通过20个预测样本的检测,最小二乘支持向量机模型的最大预测误差为0.079 1,平均相对误差降至0.039 6,其性能明显优于BP神经网络.     

基于PSO的氧化铝粉流量LS-SVM预测模型

针对电解铝厂生产过程中氧化铝输送流量在线测量问题,考虑到样本数据较少的因素,采用粒子群优化的最小二乘支持向量机方法,建立氧化铝超浓相输送中氧化铝粉流量的软测量模型.以粒子群优化的方法选取最小二乘支持向量机的模型参数,克服交叉验证法耗时与盲目性的问题,同时发挥最小二乘支持向量机的小样本学习能力强和计算简单的特点.通过采用实际数据进行仿真研究,结果表明,所建预测模型估计值与实际分析值吻合较好,从而验证了PSO-LSSVM预测模型对氧化铝粉流量准确估算的有效性.     

基于优化最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模分析

数控机床热误差是降低加工精度的主要因素之一.针对热误差建模问题, 结合布谷鸟算法的随机莱维飞行机制和最小二乘支持向量机结构风险最小化与线性规划等优点, 提出基于布谷鸟算法优化最小二乘支持向量机的热误差建模方法.在最小二乘支持向量机将低维非线性问题转化为高维线性问题时, 构建了混合核函数.同时,采用布谷鸟算法对最小二乘支持向量机惩罚因子γ、核宽度参数σ和混合核权值λ进行了优化.以GMC2000A机床为实验对象, 分别对热误差数据进行了聚类分析和建模分析.通过误差预测对比分析得出结论, 基于布谷鸟算法优化混合核最小二乘支持向量机建立的误差模型取得了良好的预测效果, 且明显优于BP神经网络模型和未优化的最小二乘支持向量机模型的预测效果.     

基于时差系数的城市原水需水量预测应用

以上海市青草沙原水智能调度管理系统为背景,采用基于改进粒子群的最小二乘支持向量机为原水需水量预测的方法,得到了较为准确的预测效果.通过对需水量数据进行特征分析,发现在节假日需水量预测与实际供水量有较大误差.建立基于时差系数的小时级与天级原水需水量预测模型,用以改善和优化原天级预测模型.最后,结合水厂的实际运行情况,将优化改善后的预测模型应用于水厂,为其提供更为精确的需水量预测并取得较好结果.     

最小二乘支持向量机的扩展及其在时间序列预测中的应用

根据时间序列近期数据较远期数据包含有更多未来信息的思想,对最小二乘支持向量机预测方法进行了扩展,得到了更具一般性的最小二乘支持向量机预测模型,给出了扩展后的预测模型具体算法。两个时间序列的预测实例表明,扩展后的预测方法获得了更好的预测效果,提升了最小二乘支持向量机预测方法的价值。     

生物油催化酯化过程中乙酸转化率的智能预测

以生物油乙酸转化率为提质指标,选用固体超强酸SO42-/SiO2-TiO2对生物油催化酯化进行了实验研究.考察了不同的实验条件,即反应温度、酸醇量比、催化剂用量等对酯化反应的影响,在实验的基础上,运用最小二乘支持向量机建立乙酸转化率智能预测模型,并选用自适应粒子群优化算法对最小二乘支持向量机进行了参数优化.实验结果表明,最佳的生物油酯化工况为反应温度80℃、酸醇量比1.6和催化剂用量为7.5%.通过15个检测样本的检验,发现最小二乘支持向量机预测的平均相对误差能够降低到9.7%,其性能优于常用的BP神经网络与RBF神经网络,最小二乘支持向量机法更适合于预测生物油酯化过程中乙酸的转化率.     

矿井瓦斯涌出量预测方法

为解决煤矿瓦斯涌出量预测不准确的问题,提出基于多种方法优化融合的瓦斯涌出量预测方法,建立瓦斯涌出量预测模型.采用适用于瓦斯涌出量系统特点的加权策略函数对最小二乘支持向量机进行改进,利用免疫遗传算法对加权最小二乘支持向量机进行核参数和正则化参数寻优.应用状态转移概率修正预测误差残值,使瓦斯涌出量预测模型的预测精度得到提高.研究结果表明:矿井瓦斯涌出量预测模型具有较好的快速性和准确性,具有广泛的应用前景.     

基于ACO-LSSVM燃煤碳元素分析的锅炉CO2排放量计算

针对生产实际中无法对燃煤组分进行在线检测分析的问题,建立了基于最小二乘支持向量机的燃煤的碳含量预测模型. 以工业锅炉燃煤的相关工业分析数据作为模型的输入,并采用蚁群算法对最小二乘支持向量机相关参数进行寻优以提高模型的建模精度. 应用该模型对福建地区工业锅炉燃煤的碳元素含量进行预测,预测结果的最大误差为1.18%,平均误差为0.64%. 和传统多元逐步回归预测方法相比,该预测模型具有较高的预测精度,为工业锅炉二氧化碳排放量的科学计算奠定了基础.     

基于ACO-LSSVM燃煤碳元素分析的锅炉CO2排放量计算

针对生产实际中无法对燃煤组分进行在线检测分析的问题,建立了基于最小二乘支持向量机的燃煤的碳含量预测模型.以工业锅炉燃煤的相关工业分析数据作为模型的输入,并采用蚁群算法对最小二乘支持向量机相关参数进行寻优以提高模型的建模精度.应用该模型对福建地区工业锅炉燃煤的碳元素含量进行预测,预测结果的最大误差为1.18%,平均误差为0.64%.和传统多元逐步回归预测方法相比,该预测模型具有较高的预测精度,为工业锅炉二氧化碳排放量的科学计算奠定了基础.     

爆破振动对边坡稳定性影响的FA-IGA-LSSVM模型

为对矿山开采爆破过程中边坡的稳定性进行预测,将因子分析、免疫算法及最小二乘支持向量机相结合,共提取爆破振幅、主频率、主频率持续时间、岩石重度、粘聚力、边坡角、边坡高度7个影响指标.通过因子分析对样本数据进行降维,提取出一个公共因子.利用实际测量的29组样本数据对模型进行训练,构建基于因子分析和IGA-LSSVM的边坡稳定性预测模型;采用回代估计法对模型进行检验,误判率为3/29.使用其他5组样本检验模型的泛化能力,同时与基本最小二乘支持向量机进行对比,结果表明:所得模型的预测精度高于基本最小二乘支持向量机,预测结果的误判率为0.     

基于最小二乘支持向量机的福建省GDP预测研究

提出一种基于最小二乘支持向量机的福建省GDP预测方法.采用径向基核函数进行仿真模拟,经过参数选优建立了精度较高的预测模型.预测结果表明,利用最小二乘支持向量机进行预测具有误差小、拟合程度高等优点,可适用于GDP的预测.     

基于模糊最小二乘支持向量机的发酵过程建模研究

青霉素发酵过程具有时变性和高度非线性,对菌体浓度等的在线测量十分困难。最小二乘支持向量机建模,虽然提高了预测速度,但是预测精度有所欠缺。为提高预测精度,本文在最小二乘支持向量机中引入模糊思想,采用一种基于类中心距离的模糊隶属度函数,为青霉素发酵过程菌体浓度建立预测模型。原理分析与仿真结果表明模糊最小二乘支持向量机建模方法相比于单一的最小二乘支持向量机建模,它的预测精度高,性能更加优越。     

基于参数优化的最小二乘支持向量机HEV阀控铅酸蓄电池SOC预测

针对电池容量预测问题,引入最小二乘支持向量机(LS-SVM)方法用于判断混合动力汽车(HEV)阀控铅酸蓄电池(VRLA)的荷电状态(SOC)。考虑到最小二乘支持向量机的参数选择会对预测结果产生较大的影响,提出一种基于参数优化的最小二乘支持向量机预测方法。首先,在非线性回归预测模型的训练过程中,采用模拟退火算法来确定LS-SVM的初始值参数,从而更好地反映预测模型的复杂度,以此提高状态预测的精度。其次,由于预测模型在应对不良数据时可能出现误差增大的问题,分别采用贝叶斯证据框架(BEF)优化算法和留一交叉验证(LOOCV)优化算法来增强预测模型的抗差能力。研究结果表明:留一交叉验证优化算法具有较高的预测精度,实用性强,有效性高。     

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。