基于MIKPSO-SVM方法的工业控制系统入侵检测

针对Kalman粒子群算法在优化基于支持向量机的工业控制系统入侵检测模型时易陷入局部极小的问题,该文提出了一种改进的多新息Kalman粒子群算法。所提算法不仅考虑当前粒子信息的观测值,同时充分利用之前时刻的有用信息对粒子的状态进行估计,为粒子位置的更新提供足够的冲量,使得算法跳出局部极小,从而提高了算法的优化精度。将所提出的改进算法用于支持向量机工控入侵检测模型参数寻优,并使用工控入侵检测标准数据集进行仿真研究。仿真结果表明:与Kalman粒子群、粒子群以及遗传算法相比,该文所提出的算法——优化的支持向量机入侵检测模型在检测率、漏报率和误报率等指标上都有明显提升。     

基于改进粒子群优化算法的信号检测及故障诊断

研究了一种分段双稳态随机共振系统,使用改进的粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法对双稳系统的参数进行优化,将其应用于弱信号检测以及轴承的故障诊断。首先,引入分段的势函数,对系统的输出信噪比进行理论推导,从势阱中粒子的跃迁角度讨论分析了系统各参数对平均首次通过时间以及信噪比的影响,并借此对系统进行评价;其次,利用随机权重粒子群优化算法和自适应权值粒子群算法,分别与随机共振相结合,以输出信号的信噪比作为评价指标,对系统参数进行优化调节,并比较2种粒子群优化算法的改进算法;最后,将改进的粒子群优化算法应用于故障诊断,通过仿真研究和实验验证,对比几种算法的输出效果,评价了随机权重粒子群优化算法的有效性和优越性。     

基于参数优化神经网络的海底油气管道腐蚀泄漏预测

为有效预测海底管道因腐蚀导致的泄漏风险,提出了一种海底管道腐蚀泄漏预测模型,首先采用斯皮尔曼相关系数分析各影响因素间的相关性,随后基于随机森林袋外数据进行各因素的重要性排序,剔除掉相关性较高且重要性较小的因素,利用筛选出的数据建立前馈神经网络和随机森林回归预测模型,并利用粒子群算法对神经网络预测模型的权值、阈值进行了优化,构建粒子群优化下的神经网络预测模型。经分析结果表明：神经网络预测模型在5组随机模型训练中平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)的平均值分别为1.59、 3.37,均高于随机森林回归预测模型,说明该模型误差较大,但决定系数(R2)较随机森林回归预测模型高0.13,因决定系数越接近于1,模型拟合越好,故随机森林回归预测模型较神经网络预测模型拟合度较差,长期预测误差较高,因此可采用粒子群算法对神经网络进行优化,优化后的模型MAE为0.79,MSE为0.7293,R2为0.9151,可见优化后的神经网络预测模型在保证精度的基础上提高了稳定性,预测效果更优。最后编制了集随机森林回归、神经网络及粒子群优化下的神经网络为一体的多模型管道腐蚀预测软件。为海底管道泄漏风险的精准预测以及高效控制提供了依据,在海洋油气运输安全方面具有重要意义。     

基于改进粒子群优化算法的灰色神经网络模型

根据灰色神经网络的参数随机选择类似于粒子群算法中的粒子初始空间位置,采用改进粒子群算法代替梯度修正法,对网络参数进行了处理,并通过寻找粒子群算法中的最优个体,建立了基于改进粒子群算法的灰色神经网络,提高了预测模型的稳健性和精度.通过解决短期订货量问题,与反向传播(BP)神经网络、灰色神经网络、没有改进的粒子群灰色神经网络算法和基于遗传算法的灰色神经网络等方法进行了比较.分析结果表明,基于改进粒子群算法的灰色神经网络计算更为方便,并具有更好的逼近能力和预测精度.为优化网络模型参数提供了一种新方法,并拓展了预测模型的研究思路.     

基于敏感权限和API的Android恶意软件家族分类方法

提出一种基于敏感权限和API的Android恶意软件家族分类方法,通过提取敏感权限和敏感API,将两部分特征进行融合,构建特征库,最后结合随机森林算法进行恶意软件的家族分类。实验结果表明,该方法的检测精确度达到98.4%,显著优于其他基线算法,能够反映恶意软件的相似性和同源性。     

应用粒子群优化-条件随机域的文本生物实体识别

针对生物医学文本中传统生物实体识别算法的精确度不高的问题,提出了一种新的基于粒子群优化-条件随机域的生物实体识别算法.新算法利用改进的粒子群优化算法训练条件随机域模型,并将训练后的条件随机域模型应用到生物实体的识别上.改进的粒子群优化算法引入粒子群聚集度来防止粒子群过早地陷入局部收敛,用迭代间对数似然相对变化率来控制算法的收敛,用线性变化的惯性因子和学习因子来控制搜索范围.实验结果表明,基于改进粒子群优化的条件随机域模型较隐马尔科夫模型、最大熵马尔科夫模型、支持向量机以及传统条件随机域模型等方法具有更高的精确率和召回率.     

基于自适应随机惯性权的粒子群优化算法

分析惯性权值对粒子群优化算法(PSO)优化性能的影响,提出了基于自适应随机惯性权(ARIW)的改进粒子群优化算法.在进化过程中,为粒子群中的各个粒子随机选取惯性权值,并随进化代数自适应地调整随机惯性权值的概率分布.使用四个基准函数进行测试,结果表明基于ARIW的PSO算法不但计算简便,而且能有效地调整算法全局与局部的搜索能力,显著提高了全局搜索的速度与精度.     

基于变量分析和粒子群优化加权随机森林的交通事件检测方法

为了提高高速公路交通事件检测的效果,首先从交通流基本参数、交通流组合参数、不同区间交通流参数对交通事件参数的变化进行全面的分析,构建交通事件初始特征变量集,并利用AdaBoost算法、梯度提升树(GBDT)算法、随机森林(RF)算法对初始特征变量进行筛选,通过三种方法综合比较分析得出最终的重要变量.对随机森林中的决策树进行加权计算,构建加权随机森林,并利用粒子群(PSO)算法优化加权随机森林模型.通过采集的高速公路交通事件数据进行对比分析,实验结果表明,在交通事件初始特征变量中筛选出重要变量,对检测的精度有所提高,加权随机森林的检测性能也要优于传统的支持向量机(SVM)和随机森林.     

复杂多关节机械臂建模及逆运动学比较分析

针对含多种关节类型的复杂机械臂的建模问题, 在 D鄄H 参数法中引入虚拟关节建立运动学模型。 考虑机械臂逆运动学存在多解、 精度和实时性的问题, 通过4 种不同的 PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法: 线性递减权重的粒子群(LPSO: Linear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization)、 基于杂交的粒子群优化(CBPSO: Crossbreed Particle Swarm Optimization)、 基于模拟退火的粒子群(SAPSO: Simulated Annealing Particle Swarm Optimization)和混沌粒子群优化(CPSO: Choas Particle Swarm Optimization)进行计算。 随机选取工作空间的位置点, 验证优化算法能有效计算机械臂逆运动学解, 并对执行时间、 位置误差等方面进行了比较分析。 实验结果表明, 改进的 CBPSO 算法能有效计算复杂多关节机械臂的逆运动学解, 同时满足实际作业中对实时控制的要求。     

基于VMD-IPSO-RFR模型的光伏发电功率预测

针对预测数据噪声过大或超参数调整不当,导致随机森林回归(RFR)模型预测光伏发电功率精度不高的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)结合改进的粒子群(IPSO)优化随机森林回归(RFR)的光伏预测模型。该方法先用灰色关联度系数法(GRA)选取相似日,再使用VMD把相似日功率数据分解为一系列相对平稳的子模态,突出光伏发电功率的局部特征信息,降低数据的不稳定性,然后利用IPSO对RFR中超参数进行寻优,将优化后的IPSO-RFR模型对各个分量进行预测,最后将预测结果进行叠加重构。实例证明,该模型在晴天和阴雨天的预测平均绝对百分比误差分别为10.64%和5.42%,预测精度相对较高。     

基于改进的PSO和HMM的Web信息抽取算法

针对传统Web信息抽取的隐马尔可夫模型对初值十分敏感和在实际应用中模型参数极易陷入局部最优的问题,提出了一种基于改进的粒子群优化算法的隐马尔可夫模型参数优化模型,用于Web信息抽取.以似然概率值作为适应度函数,使用改进的粒子群优化算法结合Baum-Welch算法对HMM模型参数进行全局优化,实现了Web页面信息的抽取.实验结果表明,该算法在精确率和时间等指标上与现有算法相比具有更好的性能.     

改进粒子群优化神经网络及其在产品质量建模中的应用

针对传统神经网络优化算法易陷入局部最优值的问题,在标准粒子群算法的基础上,对粒子速度与位置更新策略进行改进,提出一种基于改进粒子群优化算法的BP神经网络建模方法. 使用sinc函数、波士顿住房数据及某钢厂带钢热镀锌生产的实际数据进行验证. 结果表明,与标准的反向传播神经网络和支持向量机相比,基于改进粒子群优化的神经网络模型可以有效提高预测精度.     

基于粒子群的改进智能算法在载荷识别中的应用

针对粒子群优化算法(PSO)无法处理反求问题中的病态问题,基于粒子群优化算法,通过遗传算法对粒子群优化算法进行改进,提出一种改进的粒子群优化算法(GAPSO),通过载荷识别对该方法进行验证,并应用于静态载荷识别和动态载荷识别算例中。研究结果表明:改进后的粒子群优化算法既能使粒子群优化算法处理病态问题,又提高了反求问题的求解精度。     

基于MAPSO优化LSSVM的锅炉燃烧建模研究

针对锅炉燃烧系统智能算法建模,为克服标准粒子群(PSO)优化算法对最小二乘支持向量机(LSSVM)模型参数进行优化时容易陷于局部最优解的缺点,提出一种改进型的蚂蚁?粒子群算法(MAPSO)对LSSVM模型参数进行优化.根据模式搜索的"探测"思想,通过与蚁群算法移动规则的结合改进粒子群算法,增加粒子群算法的小步长局部搜索...     

基于TSA-PSO-SVR算法在碳期货价格中的预测研究

针对支持向量回归(SVR)模型参数选择困难以及在碳期货价格预测中模型误差高的问题,提出一种基于改进粒子群算法-支持向量回归(TSA-PSO-SVR)的期货价格预测模型.通过改进粒子群算法惯性权重实现局部搜索和全局搜索能力的平衡,引入被囊群算法(TSA)对粒子群位置更新公式进行优化,利用改进的粒子群算法(TSA-PSO)找出最优参数有效解决支持向量回归参数选择盲目性的问题;将得到的最优参数应用于期货价格预测模型.选取福建碳交易市场的碳交易价格进行预测,与支持向量回归(SVR)、差分自回归移动平均模型(ARIMA)、长短期记忆模型(LSTM)模型作对比,实验结果表明TSA-PSO-SVR模型有效克服了高预测误差和参数选择随机性的问题,并具有较高的泛化能力.     

PSO优化算法的微粒寻优过程移动规律研究简

为了更好地扩展和应用粒子群优化(PSO)算法,明确其寻优过程中微粒的移动规律十分必要.基于PSO算法简化模型,建立了围绕平衡点振动的微粒寻优过程的运动学方程,然后给出参数选择与微粒运动的振动角频率和振幅之间的关系,进而给出了基本粒子群优化算法的微粒寻优运动规律.仿真实验表明,(1)简化PSO模型中粒子的寻优运动规律为:粒子以当前最佳适应值为平衡点进行围绕振动;(2)基本PSO模型中粒子的寻优运动规律为:粒子以随机的角频率和振幅围绕平衡点进行振动.这两条规律填补对微粒寻优过程移动规律认识的空白,有利于推广和改进PSO算法,以便使得其适合解决实际优化问题.     

改进PSO 算法在振荡式注汽速度优化中的应用

针对蒸汽驱恒定式注汽速度驱油效果差的现状,提出了一种基于改进PSO( Particle Swarm Optimization) 算法的蒸汽驱振荡式注汽速度优化方法。该方法建立了蒸汽驱注汽速度数学模型,采用改进粒子群优化算法对此模型进行求解并优化振荡式注汽速度,最后得到蒸汽驱振荡式注汽速度最优方案。改进粒子群优化算法引入混沌优化算子产生初始解,依据各粒子适应值的距离,完成对各个粒子的自适应变异,同时引入极值扰动算子对个体历史最优值和全局最优值实施随机扰动,加快了收敛速度,提高了种群的可进化能力。实验结果表明: 所建立模型准确,优化算法有效。通过此方法可指导蒸汽驱注采方案合理编制,指导蒸汽驱高效运行。     

PSO优化算法的微粒寻优过程移动规律研究

为了更好地扩展和应用粒子群优化(PSO)算法,明确其寻优过程中微粒的移动规律十分必要.基于PSO算法简化模型,建立了围绕平衡点振动的微粒寻优过程的运动学方程,然后给出参数选择与微粒运动的振动角频率和振幅之间的关系,进而给出了基本粒子群优化算法的微粒寻优运动规律.仿真实验表明,(1)简化PSO模型中粒子的寻优运动规律为:粒子以当前最佳适应值为平衡点进行围绕振动;(2)基本PSO模型中粒子的寻优运动规律为:粒子以随机的角频率和振幅围绕平衡点进行振动.这两条规律填补对微粒寻优过程移动规律认识的空白,有利于推广和改进PSO算法,以便使得其适合解决实际优化问题.     

基于随机森林的水产品冷链物流鲜度预测模型

挥发性盐基氮(TVB-N)是反映水产品新鲜度的主要指标,但其测定方法不易在冷链运输中进行,因此利用各种技术设计了一套水产品冷链物流鲜度预测系统,通过水产品产生的硫化氢、氨气以及三甲胺气体浓度来预测TVB-N的浓度,并首次在水产品质量检测中引入随机森林对水产品的鲜度进行预测.针对现有随机森林的缺点,利用随机搜索法、网格搜索法以及交叉验证对随机森林参数进行优化,建立了基于随机森林的水产品冷链物流鲜度预测模型.将优化后的随机森林模型与决策树、最小二乘法和支持向量机模型进行对比分析,通过比较均方误差、平均绝对误差以及决定系数,发现优化的随机森林模型具有最低的均方误差和平均绝对误差与最高的决定系数,验证了此模型能更准确预测TVB-N的浓度,更具有实际应用价值.     

基于CPSO算法的岩石蠕变模型非定常参数反演分析

针对粒子群优化(PSO)算法具有全局寻优能力强、无梯度信息、收敛速度快、算法简单但易陷入局部最优解且初始化解的质量不高的特点,利用混沌的遍历性,把混沌机制和粒子群优化算法结合起来,对粒子群优化算法进行了改进,提出了混沌粒子群优化算法,并利用混沌粒子群优化(CPSO)算法对岩石蠕变本构模型的非定常参数进行了反演分析,算例结果表明,采用该混沌粒子群优化算法反演非定常参数是可行的.