基于自适应加权最小二乘支持向量机的青霉素发酵过程软测量建模

针对生化过程软测量建模过程中样本数据可能包含的测量误差对模型性能的影响,提出一种自适应加权最小二乘支持向量机(Adaptive weighted least squares support vector machine,AWLS-SVM)回归的软测量建模方法。该方法基于最小二乘支持向量机模型,根据样本拟合误差,并结合改进的正态分布赋权规则,自适应地为每个建模样本分配不同的权值,以降低随机误差对模型性能的影响;同时采用混沌差分进化—模拟退火(Chaos differential evolution simulated annealing,CDE-SA)算法对模型参数进行优化选择,以提高模型的泛化能力。仿真实验表明,AWLS-SVM模型的预测精度及鲁棒性能优于最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LS-SVM)和加权最小二乘支持向量机(Weighted least squares support vector machine,WLS-SVM)。利用Pensim仿真平台的数据,将AWLS-SVM方法用于青霉素发酵过程软测量建模,获得了较好的效果。     

稀疏最小二乘支持向量机及其应用

提出基于特征向量选择(feature vector selection,FVS)的稀疏最小二乘支持向量机(sparse least squares support vector machine,SLS-SVM)模型,解决最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)稀疏化问题。采用FVS在特征空间构建特征向量子集,对训练样本进行稀疏线性重构;将稀疏化的特征向量作为支持向量,从而实现对LS-SVM稀疏化建模。将SLS-SVM模型进行弓网系统的仿真对比实验,结果表明SLS-SVM模型在取得高预报精度的同时,可实现支持向量的高度稀疏化,从而加快模型预报速度。     

基于AGSO-LSSVM的热点话题预测模型

针对网络热点话题的时变性、混沌性,为了进一步提高网络热点话题的预测精度,提出一种人工萤火虫算 法(artificial glowworm swarm optimization,AGSO)优匕最小、二乘支持向量机(least squares support vector machine, LSS-VM)的网络热点话题预测模型（AGSO-LSSVM)。模型收集网络热点话题数据,采用互信息法和CAO法选择最优延迟时间和嵌入维数,采用优延迟时间和嵌入维数重构网络热点话题数据学习样,并输入到最小二乘支持向量机 中训练,进而采用人工萤火虫算法优化最小二乘支持向量机参数建立网络热点话题预测模型,采用仿真实验测试其性能。实验结果表明,相对于其他网络热点话题预测模型,该模型可以对网络热点话题的变化特点进行拟合,进一步提高网络热点话题的预测准确性。     

模糊均值聚类和最小二乘支持向量机相融合在遥感图像分类中的应用

为了提高遥感图像分类精度,提出一种模糊均值聚类(FCM)和最小二乘支持向量机(LSSVM)相融合的遥感图像分类方法(FCM-LSSVM).首先对遥感图像样本进行模糊均值聚类,得到隶属度矩阵,然后根据隶属度矩阵选择遥感图像的训练样本,最后将训练样本输入到最小二乘支持向量机进行学习,并采用粒子群优化最小二乘支持向量机参数,建立遥感图像分类模型.通过仿真实验对算法性能进行测试,结果表明FCM-LSSVM提高了遥感图像分类效率和分类精度.     

基于混沌遗传算法的模糊LS-SVM分类器及其应用

为克服支持向量机算法对噪声点和异常点的敏感性,采用清晰集合构造模糊集合法确定隶属度,采用混沌遗传算法优化参数的模糊最小二乘支持向量机分类器(FLS-SVMBCGA),并用著名的Ripley数据集、MONK数据集和PIMA数据集进行了数值实验,对油气输送管道的TPD检测信号进行了诊断.结果表明,FLS-SVMBCGA分类...     

基于最优间隔分布的最小二乘支持向量机

支持向量机(support vector machine,SVM)通过结构风险最小化构建模型,模型简单易理解,但求解过程较复杂;而最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)求解的是一组线性方程组,其求解效率远高于SVM．然而,传统LSSVM忽略了样本点到超平面分布的影响．为了充分考虑数据的分布,本研究从LSSVM出发,加入最小化距离方差与最大化距离均值正则项,构建全新的LSSVM模型(LSSVM＿rv和LSSVM＿rm＿rv模型)．该模型的优势在于：依据数据的分布特征构建模型,分类效果更好;对偶问题仍是一组线性方程组,计算成本较小．大量的数值实验进一步验证上述模型的优越性,与传统SVM和LSSVM相比,在6个数据集上的分类准确率均有所提高,并且节省了大量的训练时间．     

基于双参数最小二乘支持向量机(TPA-LSSVM)的风电时间序列预测模型的优化研究

风电时间序列预测模型的优劣直接影响风功率的应用价值,最小二乘支持向量机（least squares support vector machine,LSSVM）在处理风电预测问题上具有明显优势。提出了一种双参数算法（two-parameter algorithm,TPA）,从理论上证明了任意初始值均可线性收敛到全局最优值。调用TPA算法对LSSVM模型的惩罚因子和径向基宽度进行寻优赋值,并将训练好的TPA-LSSVM模型应用于风电预测中。仿真结果表明,与LSSVM模型、粒子群最小二乘支持向量机（PSO-LSSVM）模型、径向基函数神经网络（RBFNN）模型相比,TPA算法可以更好地实现LSSVM的参数寻优,TPA-LSSVM模型能有效提高预测精度。     

基于免疫模糊聚类的LSSVM在短期负荷预测中的应用

最小二乘支持向量机(least square support vector machines,LSSVM)在解决小样本、非线性和高维度问题中表现出许多特有的优势.但是,如果输入的训练数据本身存在着大量的噪声和冗余,LSSVM在训练数据时会因抑制它们而削弱本身的推广能力,结构风险无法达到最小化,从而导致收敛速度慢、预测精度不高等缺点.提出了一种基于免疫模糊聚类(immune fuzzy clustering,IFC)的最小二乘支持向量机预测模型,运用免疫模糊聚类算法对历史数据进行预处理,从聚类后的数据提取LSSVM的训练样本,从而提高训练速度和预测精度,克服LSSVM的上述缺点.最后,将该模型运用到短期电力负荷预测中,与经典的SVM和BP神经网络相比具有更好的泛化性能和预测精度.     

一种基于MA-LSSVM的封装式特征选择算法

为了解决高维小样本的特征选择问题,该文结合文化基因算法(Memetic algorithm,MA)与最小二乘支持向量机(Memetic algorithm and least squares support vector machine,MALSSVM),设计了一种封装式(Wrapper)特征选择算法。该方法将全局搜索与局部搜索相结合作为求解策略,利用了最小二乘支持向量机易于求解的特点,构造分类器,以分类的准确率作为文化基因算法寻优过程中适应度函数的主要成分。实验表明,MA-LSSVM可以较高效稳定地获取对分类贡献较大的特征,降低数据维度,提高了分类效率。     

基于RF-PSO-LSSVM的高层建筑项目工期风险预测

针对高层建筑项目在工期风险预测时样本数据少且特征维度高的特点,建立了利用随机森林(ran-dom forest,RF)算法和粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法优化最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的高层建筑...     

基于改进自适应粒子群算法的混合核函数最小二乘支持向量机大坝变形预测

针对大坝变形影响因素的复杂性以及监测数据的非线性、随机波动大和预测难度大等问题,提出一种改进自适应粒子群(particle swarm,PSO)算法的混合核函数最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)模型,实现了大坝水平变形的时间序列预测方法.基于Mer...     

基于模糊最小二乘支持向量机的火灾信号辨识

针对火灾信号特征参数的模糊特性,采用混沌量子遗传算法对模糊最小二乘支持向量机的参数进行优化,建立基于模糊最小二乘支持向量机的火灾信号辨识模型.研究结果表明:基于混沌量子遗传算法的模糊最小二乘支持向量机火灾辨识模型相对误差为1.1％,具有较高的辨识精度;火灾信号辨识性能指标即O2质量分数减少值权重γ1、H2质量分数权重γ2、烟气质量分数权重γ3、温度权重γ4和CO质量分数权重γ5满足:γ3＞γ4＞γ5＞γ1＞γ2.     

基于HOG特征提取和模糊支持向量机的西夏文字识别

提出了基于方向梯度直方图(Histogram of oriented gradient, HOG)特征提取和模糊支持向量机(Fuzzy support vector machine, FSVM)的西夏文字识别技术.在模糊支持向量机模型中引入了新的隶属度函数,构造了基于多超平面的模糊支持向量机模型,增强了分类能力,降低了噪声点的干扰,提高了分类效率.将HOG特征提取和FSVM相结合应用于西夏文字识别,提高了文字识别效率.通过在数据集上测试,并与已有的文字识别方法相比较,结果表明,HOG特征提取结合FSVM的方法性能优于现有的其他方法.     

直觉模糊最小二乘支持向量机

将直觉模糊集的相关理论引入到最小二乘支持向量机中, 建立了直觉模糊最小二乘支持向量机的数学模型, 并对模型的求解过程进行推导. 为验证该算法的有效性, 在人工数据集和标准数据集上进行仿真实验. 实验结果表明, 直觉模糊最小二乘支持向量机算法可降低分类时样本中噪声和野点对分类效果的影响.     

柴油机SCR反应器性能FLS-SVM预测模型

针对柴油机SCR反应器结构参数的模糊特性,将CFD仿真得到的不同结构参数下柴油机SCR反应器在温度为380℃时的性能仿真结果作为训练集,采用混沌量子遗传算法对模糊最小二乘支持向量机的参数进行优化,建立柴油机SCR反应器性能FLS-SVM预测模型。研究结果表明:柴油机SCR反应器性能预测模型的相对预测误差均小于3.0%,表明柴油机SCR反应器性能仿真结果与FLS-SVM预测模型的结果具有较高的准确精度。     

LS-WTSVM的遥感多光谱影像云检测

研究基于最小二乘小波孪生支持向量机(least squares wavelet twin support vector machines,简称LS-WTSVM)的遥感多光谱影像云检测.首先根据云在不同波段中大气的辐射特点,结合Landsat7 ETM+影像数据的光谱特性获得云像元的光谱特征,再通过提取每个图像块的灰度共生矩阵得到相应像元的纹理结构特征,根据像元的光谱特性和纹理结构特征构造特征向量,最后利用最小二乘小波孪生支持向量机多分类算法进行Landsat7 ETM+影像像元的云检测,实现不同类型云区的多分类识别.仿真实验结果表明,该算法能准确地检测出多光谱影像中的厚云和薄云.     

基于GMM特征变换和模糊LS-SVM的说话人辨认

针对最小二乘支持向量机在语音数据大样本输入下的局限性,提出了一种基于GMM特征变换和模糊LS-SVM的学习算法,结合高斯混合模型在拟合数据分布方面和最小二乘支持向量机在分类辨别方面的突出优势,有效地提取说话者特征信息,压缩了数据,解决了大样本数据输入下最小二乘支持向量机的训练速度和测试精度问题,同时在LS-SVM系统中引入模糊隶属度函数,很好地解决了不可分数据的输出.理论研究和实验表明,所提方法能充分地利用训练数据,使得系统在具有更好辨别能力的同时提高了鲁棒性和识别率.     

基于GA-LS-SVM的水稻叶片含氮率预测

采用水稻无土栽培方法人为控制含氮率,在水稻某特定生长期,同时测量水稻冠层反射率和叶片含氮率,建立了基于冠层反射率的水稻叶片氮含率的回归预测模型.通过分析不同氮环境下各冠层反射率光谱图,确定了与水稻含氮率相关性高的特征波段.针对最小二乘支持向量机(leastsquares support vector machines,LS-SVM)参数难定问题,采用遗传算法对LS-SVM参数进行优化.试验结果表明,传统人为选定参数的LS-SVM算法模型的平均回判精确率达到97.21%,预测平均误差率达到5.70%,遗传算法最小二乘支持向量机(genetic algorithm least squares support vec-tor machines,GA-LS-SVM)算法模型的平均回判精确率达到99.60%,预测平均误差率达到2.72%.GA-LS-SVM算法模型的回判及预测效果均明显优于人为选定参数的LS-SVM算法.     

基于SPA-LSSVM的混合农药残留荧光检测建模方法

为了提高多组分混合农药残留荧光检测的含量预测精度,该文提出一种基于连续投影算法(Successive projections algorithm, SPA)和最小二乘支持向量机(Least squares support vector machines, LSSVM)的建模方法。该方法首先应用连续投影算法分别优选出灭蝇胺、异丙甲草胺、克菌丹及噻虫嗪4种农药对应的特征波长,获得25个特征波长点作为预测模型的输入;然后应用最小二乘支持向量机方法对该四组分混合农药残留进行含量预测建模,发现该方法模型的预测精度高于传统偏最小二乘回归模型,验证了方法的有效性。试验结果表明,该方法可用于多组分混合农药残留的荧光检测,且检测精度良好。     

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。