小波变换集遗传算法神经网络的径流预测建模

为获得更精确的径流预报结果,利用dmey小波变换对径流时间序列分解为高频信号和低频信号,再使用遗传算法优化的BP神经网络分别对其进行预测,最后利用dmey小波逆变进行重构,以此建立径流总量预测模型。通过对柳江径流总量进行实例分析,并与遗传算法优化的神经网络模型、BP神经网络模型及传统的时间序列分析方法对比,该方法获得更准确的预测结果。研究结果表明该模型能充分反映径流时间序列趋势,预报稳定性好,预报准确率高,为径流时间序列预测提供一个有效建模方法。     

优化小波神经网络停车泊位多步预测

【目的】通过改进停车泊位预测方法为交通出行提供有益帮助。【方法】利用李雅普指数对停车泊位序列进行分析,指出序列具有混沌特性,可进行多步预测。利用db32小波函数具有双正交性、紧支撑性以及消失矩阶数较大的特征,对归一化的停车泊位序列进行多尺度分解与重构,并作为小波神经网络(Wawelet neural network,WNN)的隐含层函数。为提高预测精度和降低预测时间,分别使用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)和极限学习机(Extreme learning machine,ELM)来优化WNN。其中,使用PSO对WNN的权值进行调整,逐步迭代得到最优值;使用ELM将全局最优值作为单隐层前馈神经网络的输入,使得算法尽快收敛。优化后的WNN结合迭代多输出法对停车泊位进行预测。将上述预测方案称为极限学习机和粒子群算法双重优化的小波补缀网络多步预测(Multi-step prediction based on wavelet neural networkimproved by extreme learning machine and particale swarm optimization,MP-EPWNN)。【结果】仿真实验表明,相对于BP神经网络、遗传算法优化小波神经网络、极限学习机优化小波神经网络、粒子群优化小波神经网络4种算法,MP-EPWNN算法的预测均方误差平均降低了96.6%,预测所需的时间平均降低了65.97%。【结论】MP-EPWNN算法预测停车泊位是有效的。
     

优化小波神经网络停车泊位多步预测

【目的】通过改进停车泊位预测方法为交通出行提供有益帮助。【方法】利用李雅普指数对停车泊位序列进行分析,指出序列具有混沌特性,可进行多步预测。利用db32小波函数具有双正交性、紧支撑性以及消失矩阶数较大的特征,对归一化的停车泊位序列进行多尺度分解与重构,并作为小波神经网络(Wawelet neural network,WNN)的隐含层函数。为提高预测精度和降低预测时间,分别使用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)和极限学习机(Extreme learning machine,ELM)来优化WNN。其中,使用PSO对WNN的权值进行调整,逐步迭代得到最优值;使用ELM将全局最优值作为单隐层前馈神经网络的输入,使得算法尽快收敛。优化后的WNN结合迭代多输出法对停车泊位进行预测。将上述预测方案称为极限学习机和粒子群算法双重优化的小波补缀网络多步预测(Multi-step prediction based on wavelet neural networkimproved by extreme learning machine and particale swarm optimization,MP-EPWNN)。【结果】仿真实验表明,相对于BP神经网络、遗传算法优化小波神经网络、极限学习机优化小波神经网络、粒子群优化小波神经网络4种算法,MPEPWNN算法的预测均方误差平均降低了96.6%,预测所需的时间平均降低了65.97%。【结论】MP-EPWNN算法预测停车泊位是有效的。     

一种基于改进型RBF神经网络的非线性时间序列预测模型

RBF神经网络具有收敛速度缓慢、全局搜索能力差等缺点,提出了一种基于遗传算法的RBF神经网络,经过自适应遗传算子参数优化,提高了RBF神经网络模型的预测精度,实现了非线性时间序列的预测.仿真实验结果表明,基于遗传算法的RBF网络预测模型非常适合非线性时间序列的预测,是可行的、精准的、有效的.     

基于改进遗传算法的交通流量小波网络预测

针对小波网络结构不易确定和网络参数随机选择易造成较大预测误差的问题,文章通过对采集的交通流数据进行分析和多次试验判断误差,来确定小波神经网络的结构;提出了一种改良的遗传算法来初始化神经网络的权值参数,并对种群的进化进行分析;最后将遗传算法选择出的最优个体解码成小波网络的权值和因子,用构建的小波神经网络来预测短时交通流量,得出预测结果。研究结果表明改进遗传算法优化的小波网络能够较好地预测输出,并能够降低输出误差均值。     

改进小波神经网络的C4ISR安全态势预测方法

提出了一种基于改进小波神经网络优化参数的指挥信息系统安全态势预测方法.该方法通过改进的小生境遗传算法构建了基于小波神经网络优化参数的网络安全状况预测模型,利用自适应遗传算法对小波神经网络参数进行调优,增强其搜索能力.同时,为解决自适应遗传算法容易陷入局部最优且收敛速度慢的问题,提出利用小生境技术和模糊聚类技术来处理.仿真实验结果表明,与传统算法相比,所提算法具有更快的收敛速度和更好的预测精度.     

农业节水灌溉控制

农业节水灌溉有三个过程。基于水分亏缺与玉米、柑桔的需水信息,在温室中建立了由微机和作物需水信息控制的节水灌溉控制系统。当作物生长正常时,在温室里得到的节水率为15％～20％。这对未来田间的农业节水灌溉控制系统将是十分有用的。     

基于改进人工蜂群算法优化小波神经网络的短时交通流预测

为了提高城市道路短时交通流量的预测精度,克服小波神经网络预测过程中存在收敛速度较慢、容易陷入局部最优的缺点,提出改进的人工蜂群算法优化小波神经网络预测模型。该算法引入差分进化算法中的自适应变异操作和遗传算法中的选择算子、交叉算子与变异算子来优化传统的人工蜂群算法,改善人工蜂群算法后期收敛速度慢、局部搜索能力弱的缺点。本文使用该算法优化小波神经网络的参数并对短时交通流进行预测,模型的仿真结果表明,改进人工蜂群算法优化小波神经网络预测的结果误差更小,精确度更高,训练次数少,具有较高的实际应用价值。     

基于小波分析法与神经网络法的非平稳风速信号短期预测优化算法

为提高传统神经网络对非平稳风速的预测精度,提出一种基于小波分析法与神经网络法混合建模的优化算法。该优化方法引入小波分析法对实测非平稳风速信号进行分解,将非平稳性原始风速序列转化为多层较平稳分解风速序列,再利用BP神经网络对各分解层风速序列建立预测模型,最终加权各层预测结果获得风速超前多步预测结果。仿真结果表明:该优化算法实现了风速的高精度短期多步预测,将传统神经网络法对应超前步数的平均绝对相对误差分别提高了55.56%,32.43%和34.58%,其超前1步、3步和5步预测的风速平均相对误差分别为0.48%,1.50%和2.97%。优化网络具备信号分解与自学习能力。     

股票的GA-RBF预测模型

针对股票市场中价格序列是一个复杂的非线性动态系统,同时难以实现准确预测的问题,采用RBF神经网络方法,利用其较强的非线性处理能力进行股票价格预测研究,同时利用具有全局搜索能力的遗传算法对RBF神经网络进行优化研究,得到性能更加优越的神经网络模型.分别使用传统RBF神经网络和遗传算法优化后的RBF神经网络进行股票价格预测,实验结果表明:利用遗传算法优化后的RBF神经网络在网络的结构和逼近性能上都有明显改进和提高,能够有效地反映股票价格的波动特性,提高股价预测的准确性.该研究成果对股票市场规律的研究具有一定的参考价值和指导意义.     

GA-WNN网络在风电功率预测中的应用研究

利用遗传算法的全局优化能力和小波神经网络的高精度特性,提出了一种基于遗传算法、小波与神经网络的风电功率预测方法,应用某风电场的58台风电机组的输出功率数据作为实例,验证了GAWNN模型的预测鲁棒性好,精度高,有效减小了预测误差.     

基于遗传小波神经网络的电梯故障诊断分析

利用小波分析具有能量分布特征提取的特性和遗传算法优化BP算法的能力,提出了一种基于遗传算法、小波与神经网络的电梯故障诊断方法,并应用电梯故障数据作为实例进行了验证.遗传算法小波神经网络模型诊断速度快、鲁棒性好、故障诊断正确率高.     

基于遗传小波神经网络模型的脱机签名鉴定

根据脱机中文签名的特点,提出了一种用基于遗传算法的小波神经网络进行脱机中文签名鉴定的方法.基于遗传算法的小波神经网络模型结合了遗传算法的全局搜索能力和小波神经网络快速高精度的特点,克服了梯度下降法易陷入局部极小和引起振荡效应等缺点.该模型用遗传算法对小波神经网络的各参数进行前期优化训练,再用梯度下降法对参数进行二次优化.实验结果表明,将此模型用于脱机签名鉴定系统,与单独采用BP网络或小波神经网络相比,性能有明显的提高.     

基于遗传算法径向基神经网络的交通流预测

为提高径向基（RBF）神经网络预测模型对交通流预测的准确性,提出了一种基于遗传算法优化径向基神经网络的交通流预测方法。利用遗传算法优化径向基神经网络的权值和阈值,然后训练RBF神经网络预测模型以求得最优解,并将该预测方法与RBF神经网络和BP神经网络的预测结果进行对比。仿真结果表明,该方法对交通流具有较好的非线性拟合能力,预测精度高于径向基神经网络和BP神经网络。     

基于遗传BP神经网络的三七价格预测

为提高三七药材价格的短期预测准确性,利用遗传算法的全局搜索能力对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,建立了基于BP神经网络的三七药材价格预测模型.采用连续K月三七价格的滚动预测方式,对下一个月进行预测.通过三七价格时间序列自回归分析确定K值为2,以连续2个月的三七价格作为BP的输入变量,预测其后一个月的三七价格,并对三七价格的BP神经网络模型和传统时间序列预测模型ARIMA进行分析比较.实验结果表明:遗传算法优化的BP神经网络具有更高的预测精度,且比ARIMA模型对价格骤变情况更敏感.     

混沌时间序列的自适应正交小波神经网络预测

针对非线性混沌时间序列预测问题,提出一种基于正交小波神经网络的自适应预测算法.根据来自非线性序列模型的期望输入输出数据,利用小波框架理论建立初始的小波神经网络.采用正交化逐步选择方法对于初始小波神经网络进行结构优化,从而建立最精简的网络模型.同时引入在线学习算法在线修改网络权值和小波神经元的参数,从而提高模型的自适应能力和泛化能力.通过对时滞Mackey-Glass超时间序列和时变Lorenz混沌序列的预测,证明了算法的有效性.     

小波变换在径流序列中应用

小波变换被应用到径流分析中,以获得径流序列的组成,并预测未来的径流.用几个小波函数对观测的径流序列进行了分解和重构,并展示了其发展趋势;用BP神经网络、小波变换结合BP神经网络,对引用的径流序列进行了预测.最后,对影响计算结果的因素进行了分析,并对小波函数在径流分析中的应用提出了建议.     

遗传算法结合小波神经网络的列车车轮扁疤故障检测方法

为了寻求一种更加有效的列车车轮扁疤故障分析算法,提出一种通过轮轨噪声来确定车轮扁疤严重程度的检测方法。该方法将遗传算法与小波神经网络相结合,同时为了避免出现局部极小值,加速学习速度,在小波神经网络中增加了动量模型;在搜寻小波神经网络隐含层链接权值之前,使用遗传算法进行计算以优化小波神经网络结构;硬件只需2组麦克风阵列以及2个速度感应器就可以提供实时结果,成本远低于我国现有的检测方法。对不同列车车速下的轮轨信号进行了实时测试,结果表明:与传统神经网络、小波神经网络和遗传算法相比,该方法的检测准确率最多分别提高了16%、11%和3%,并且收敛最快。     

遗传算法优化的神经网络预测团雾

针对国内外研究中现有团雾预测方式中出现的不足,建立了基于遗传算法优化的神经网络预测模型,用以对高速公路团雾的发生进行预测.在利用遗传算法得到BP神经网络的初始权值和阈值基础上,通过神经网络对输入的历史团雾气象数据进行学习训练,建立团雾预测模型.经优化的神经网络模型避免了由于神经网络初始权值、阈值难以确定所造成的网络震荡问题,以及神经网络计算过程中易陷入局部解的问题.实验结果表明,优化后的团雾预测模型具有较高的预测精度,为高速公路团雾的预测提供了新的方法与思路.     

基于小波神经网络的燃气系统短期负荷预测

在燃气负荷预测中,由于日负荷的不稳定,仅以历史负荷为训练样本得到的人工神经网络难以满足日预测的精度要求。提出一种小波分析与BP神经网络相结合的预测方法。首先,将历史负荷序列进行小波分解成概貌序列和细节序列,并在此基础上利用概貌序列、细节序列,以及指数平滑和温度等多种因素训练BP神经网络,预测出未来燃气的日负荷。最后,对...