| 基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法及在水质参数软测量中的应用 |
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| 引用本文： | 王威,阳春华,韩洁,李文婷,李勇刚.基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法及在水质参数软测量中的应用[J].系统工程理论与实践,2022(1). |
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| 作者姓名： | 王威 阳春华 韩洁 李文婷 李勇刚 |
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| 作者单位： | 中南大学自动化学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重大项目(61890932);中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(2021zzts0696)。 |
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| 摘 要： | 软测量技术通过构造易测量的辅助变量与难测量的主导变量间的数学模型,实现对难测变量的实时预测.为有效分析辅助变量间的相关性和冗余性并实现变量精选,本文提出了一种基于k-近邻互信息的前向式变量选择方法.该方法以变量前向累加互信息值最大化为准则选择相关变量,同时计算每次累加变量与已选择变量子集间的互信息值来判断所累加变量是否为冗余变量,通过设定冗余互信息阈值,实现冗余变量的剔除,得到最优辅助输入变量子集.基于数值案例仿真结果验证了本文所提变量选择方法的可行性与有效性,在准确选取辅助变量的同时降低了算法复杂度.最后,该方法成功应用于污水处理过程中出水生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD)预测模型的输入变量选择上,利用精选出的辅助变量有效提高了模型预测精度.
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| 关 键 词： | 软测量 k-近邻互信息 前向式变量选择 相关性 冗余性 |
Forward variable selection method based on k-nearest neighbor mutual information and its application in soft sensor modeling of water quality parameters |
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| WANG Wei,YANG Chunhua,HAN Jie,LI Wenting,LI Yonggang.Forward variable selection method based on k-nearest neighbor mutual information and its application in soft sensor modeling of water quality parameters[J].Systems Engineering —Theory & Practice,2022(1). |
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| Authors: | WANG Wei YANG Chunhua HAN Jie LI Wenting LI Yonggang |
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| Institution: | (School of Automation,Central South University,Changsha 410083,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | soft sensor k-nearest neighbor mutual information forward variable selection correlation redundancy |
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