一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法

针对传统的多模型建模方法在聚类过程中不考虑模型的输出误差而导致最终的模型存在较大误差的问题,提出了一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法.该方法先由仿射传播聚类算法得到初始聚类,然后,根据输出误差对聚类进行循环调整至各类别不再变化为止,最后,得到准确划分的聚类并采用最小二乘支持向量机建立子模型来实现对输出的估计,并将本文的建模方法应用到某双酚A反应釜出口丙酮含量的软测量建模中进行仿真.结果表明,该方法可以获得比传统的多模型建模方法更好的建模效果.     

一种基于改进扩张搜索聚类算法的软测量建模方法

针对传统聚类方法过于依赖数据空间分布和先验知识的缺点,该文提出了一种改进的扩张搜索聚类算法。该算法充分考虑了样本疏密度对聚类效果的影响,根据每个样本点不同的疏密度给予不同的搜索半径,并且引入阈值对不同疏密度的样本点采用不同的聚类方式,以适于各种形状的样本分布。采用这种改进的扩张搜索聚类算法对样本数据进行聚类,并用高斯过程回归(GPR)对各类样本子集分别建立对应的软测量子模型,最后采用开关切换的多模型融合方式得到最终的软测量多模型。以双酚A生产过程结晶单元的仿真结果为例,对装置出口处的苯酚浓度进行软测量建模,获得了较好的实验结果。     

一类混杂系统的模型辨识

针对一类具有切换结构的混杂系统,提出一种基于仿射传播聚类的模型辨识方法。将模型辨识问题等价成对系统数据的分类和分类数据的回归问题。通过仿射传播聚类算法对样本数据进行聚类划分,并分别采用最小二乘支持向量机算法对子样本分别建立模型。仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

基于多模型模糊核聚类方法的污水处理过程软测量建模

针对污水处理过程高度非线性及强耦合性的特点,基于多个模型的组合可以提高模型精度和鲁棒性的思想,提出了一种基于模糊核聚类的多最小二乘支持向量机的软测量建模方法。该方法根据不同工况使用模糊核聚类算法对输入数据进行聚类划分,针对每个聚类子集用最小二乘支持向量机方法建立子模型,最终通过子模型切换策略得到系统输出。在污水处理过程仿真平台展开验证工作,对生化需氧量BOD的软测量进行建模,获得了良好的实验结果。     

一种基于LDA和FCM的BPA多模型软测量方法

模糊C-均值聚类(FCM)算法是数据预处理中常用的一种方法,但用这种方法进行数据聚类,各类别边界信息间往往存在干扰,模型精度不能得到很好改善。本文采用一种改进的线性判别分析(LDA)方法,用于扩大样本类别间的距离,使聚类更为精确。将FCM算法与改进的LDA算法结合提取样本特征,然后通过多模型融入到SVM算法中。通过对双酚A软测量建模的仿真研究表明该方法具有较好的效果。     

一类污水处理过程水质多模型在线软测量方法

根据污水处理厂入水水质的特征参数进行工况区域分析,基于多模型方法建立了多工况下的水质软测量模型.其中局部模型由Hammerstein模型描述,采用误差反传类稳定学习算法学习非线性增益的多层感知器,采用递推最小二乘法学习线性部分ARX模型参数,根据样本与聚类中心之间的相近度在线修正聚类中心,基于软切换的多模型建模思路提出了出水水质COD的软测量方法.实验结果表明,在线修正聚类中心可反映工况点的动态变化;与实际运行数据进行了对比验证,表明多模型软测量方法具有较高的精度.     

基于模糊c均值聚类的多模型软测量建模

根据几个模型相加可提高模型的预测精度及鲁棒性的思想,提出了一种非线性软测量建模的新方法。即先用模糊ｃ均值聚类将训练集分成具有不同聚类中心的子集,每一子集用ＲＢＦ网络或部分最小二乘法进行训练得出子模型,再用模糊聚类后产生的隶属度将各子模型的输出加权求和得到最后结果,此算法通过一个复杂非线性函数的仿真建模和一个分馏塔柴油倾点软测量建模的工业实例研究,结果表明比其它算法具有更好的泛化结果和预报精度,具有     

基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法

针对运用半监督仿射传播聚类算法处理高维数据时聚类精度低和计算量大的问题,提出一种基于局部线性嵌入的半监督仿射传播聚类算法.该算法首先通过LLE算法将高维输入数据集映射到低维空间得到低维数据集,计算低维数据集的相似度矩阵,再用半监督算法调整相似度矩阵,最后用仿射传播聚类算法对低维数据进行聚类分析.仿真结果表明,本文提出的算法与半监督仿射传播聚类算法相比,在处理高维数据时聚类效果更好,精度更高,迭代次数更少.     

球磨机制粉过程煤粉粒度FCM-SVRs软测量建模

根据多个模型相加可以提高整体预测精度和鲁棒性的思想,提出了一种基于模糊C均值聚类(FCM)算法的煤粉粒度多最小二乘支持向量机回归(MLS-SVRs)软测量模型.采用变长度染色体的遗传算法同时优化模糊聚类数和聚类中心,每种聚类子集用LS-SVRs进行局部模型的建立和训练,再用模糊聚类后产生的隶属度将各子模型的输出加权求和得到最后软测量结果.仿真结果表明该软测量模型具有更好的泛化结果和预测精度,可以满足煤粉制备过程实时控制的在线软测量要求.     

基于减法聚类产生具有优化规则的模糊神经网络及其软测量建模

提出了一种通过调整减法聚类半径优选模糊规则的软测量建模方法。首先用减法聚类建立T—S模糊模型,然后通过调整聚类半径优选模糊规则数,以取得具有良好泛化性能的模型,之后利用梯度下降混合最小二乘算法精调参数。最后用该方法对初馏塔石脑油干点进行软测量建模,结果表明能较快确定优化模型,并能满足软测量建模精度要求。     

一种基于带监督局部保持投影的多模型软测量建模方法

针对化工生产过程中软测量模型估计精度的问题,提出了一种基于多知识库挖掘理论的带监督的局部保持投影(SLPP)方法。该方法用SLPP算法对输入数据空间进行类与类之间的降维,得到不同的类别转换矩阵和不同的类别多知识库,最后融合支持向量机自适应地实现组合建模。仿真结果表明:该建模方法用于双酚A含量的软测量建模中,较传统多模型方法可以更加合理地加权得到子模型,提高了模型估计精度,具有更强的泛化能力。     

一种基于仿射传播的增强型流聚类算法

针对目前流聚类算法无法有效处理数据流离群点的检测和处理,以及增量式数据流聚类效率较低等问题,提出了一种基于密度度量的异常检测、删除的增强型仿射传播流聚类算法。在仿射传播流聚类算法的基础上,所提算法通过引进异常检测和删除机制改善了异常点对聚类精度、聚类效率的影响。利用仿射传播聚类实现在线数据流的聚类过程,同时检测数据漂移现象,即数据流分布特征随时间发生变化,并采用基于密度度量的局部异常因子检测技术(LOF)对储备池数据进行异常检测和删除处理,通过对当前类簇和处理过的储备池数据重聚类来重建动态数据流模型。在真实网络数据(KDD’99)上进行了实验,结果表明,所提算法不仅减少了重聚类构建动态模型的次数,改善了聚类效率,而且在同时考虑聚类精度、纯度和熵3种聚类评价标准下,均优于传统的仿射传播流聚类算法。     

神经网络多模型软测量技术及应用

基于多模型思想，采用模糊聚类的方法对软测量数据进行了分类，对每类数据基于神经网络(NN)建模，采用RBF神经网络构造了每个数据样本的隶属度，将各模型输出的数据进行隶属度加权求和得到最终的软测量输出，并对某催化重整生产装置催化剂再生器氧含量进行了建模研究，获得了满意的结果。     

一种双酚A结晶单元软测量建模的方法

单一软测量模型难以精确描述复杂生产过程的特性,为了有效处理生产过程的强非线性、大工况范围等复杂特性,提出了一种基于模糊c均值聚类算法(FCM)和支持向量机(SVM)的多模型建模方法,同时结合一种满意聚类算法进行聚类数c的确定。在对双酚A结晶单元工艺分析的基础上,将该方法应用于双酚A结晶单元的软测量建模,仿真结果证实了该建模方法的有效性。     

基于稳定学习的碳酸碱浓度模糊建模

针对氧化铝生产过程中原矿浆制备工序碳酸碱浓度机理模型难以建立,无法实现在线检测的问题,通过对铝酸钠溶液温度和电导率的特性分析,提出一种基于同步聚类和稳定学习的碳酸碱浓度模糊建模方法。首先采用同步聚类算法将建模数据分类,并对聚类中心及分类进行离线修正,然后对每类数据进行模糊TS(Takagi-Sugeno)建模,并采用稳定学习算法对模型参数进行在线校正,保证辨识误差有界。将该方法应用于氧化铝生产过程碳酸碱浓度的软测量,现场实际数据预测结果表明了方法的有效性。     

基于减法聚类的带钢厚度数据驱动建模

针对轧钢生产中大批过程数据没有被用于提高厚度质量的现象,提出了一种基于减法聚类的带钢厚度数据驱动在线建模方法.首先通过减法聚类将输入空间划分为一些小的局部空间,在每个局部空间中用最小二乘支持向量机建立子模型,子模型加权输出作为带钢厚度的离线模型;然后当在线数据不断增加时,通过在线减法聚类算法实时调整局部空间,子模型的参数采用最小二乘支持向量机的递推算法进行相应的在线辨识,子模型的预测输出作为模型的最后输出.实验结果表明,该方法具有良好的预测精度和较强的在线学习能力.     

采用仿射传播的聚类集成算法

针对K均值聚类随机初始聚类中心导致的聚类结果不稳定问题,提出一种基于仿射传播的聚类集成算法.该算法把每个聚类集成的成员个体结果看成是原始数据的一个属性,然后在其基础上对聚类成员个体的聚类结果进行加权集成,集成算法采用简单高效的仿射传播聚类,并且提出了直接集成、利用平均规范化互信息(NMI)和聚类有效性Silhouette指标进行加权集成.最后,运用Hungarian算法对仿射传播聚类集成的结果进行类别标签的统一和匹配.在加州大学尔湾分校数据集上进行了实验,结果表明,与集成前的K均值聚类及其他聚类集成算法相比,该算法能有效地提高聚类结果的准确性、鲁棒性和稳定性,建立起来的聚类集成算法具有良好的扩展性和灵活性,而且简单有效.     

基于改进混合蛙跳算法的软测量建模方法

针对混合蛙跳算法的寻优机制在寻优过程中易陷入局部最优和收敛效果不理想的问题,该文提出一种改进的混合蛙跳算法。该算法在更新群中最差个体时同步更新最优个体。更新最差个体步长时引入上一次的移动步长并赋予动态权值。改进算法舍弃了原算法中用随机值代替最差值的做法,引入高斯变异算子对最差个体进行高斯变异,使种群进化更趋合理。将改进的混合蛙跳算法运用到模糊C均值聚类算法的聚类中心优化中,得到最优的聚类中心。利用该聚类中心对样本进行模糊C均值聚类,并用高斯过程回归对各类样本子集分别建立对应的子模型,通过加权得到系统输出。以双酚A生产过程结晶单元为例进行仿真,对装置出口处的苯酚浓度进行软测量建模,获得了较好的实验结果。     

基于多神经网络模型的酯化反应软测量

对模糊C-均值聚类算法加以改进,将系统输入数据进行模糊划分,分成具有几个不同聚类中心的子集;继而引入到多模型建模过程中,针对每个子集建立相应的径向基函数(RBF)网络模型。而全局模型则由各个子模型的输出加权组合。最后通过对聚合釜反应器软测量建模的研究,表明该方法具有拟合精度高和泛化能力强的特点,验证了此多模型建模方法的有效性和快速性。     

基于混沌最小二乘支持向量机的软测量建模

提出一种改进算法,用来解决现有最小二乘支持向量机方法在处理大规模样本软测量建模问题时出现的模型结构复杂、失去支持向量稀疏性且正规化参数和核参数难以确定等问题.对样本集进行预处理,通过计算样本间欧氏距离进行样本相似程度分析,去除样本集中1/3的样本以简化支持向量机模型结构并提高计算速度.定义了一种混沌映射构成混沌系统并分析了其遍历性.应用改进的混沌优化算法优化最小二乘支持向量机模型参数以提高模型的拟合精度和泛化能力.将改进算法用于丙烯腈收率软测量建模中,仿真实验结果表明:模型精度较高,泛化性能好,满足现场测量要求.