应用粒计算的混合智能故障诊断技术研究

针对现有的混合智能故障诊断模型缺乏通用方法和混合框架,未能实现不同智能诊断方法的实质性融合和优势互补的问题,提出并构建了一种基于粒计算的混合智能故障诊断模型.该模型的核心是在邻域粗糙集中求取不同的邻域值,对故障特征集进行分层粒化,在不同粒度下获得核属性集.利用核属性集在相应粒度下构建人工神经网络和支持向量机子分类器,通过评估矩阵算法对所有粒度下全部子分类器的诊断结果进行融合集成.模型应用结果表明,分类精度随着粒度层的增加而不断提高,集成后的分类精度高于不同粒度下的所有子分类器,从而体现了粒化分层的优势和不同智能诊断方法的优势互补,为混合智能诊断提供了一种新途径.     

基于核的k-medoids分类器的参数选择方法

对于基于核的分类算法来说,选择一个最优的核参数是个至关重要的问题.核参数直接影响到基于核的分类算法的分类正确率.作者为基于核的k-medoids分类器提出了一个新的选择参数的方式,即通过目标函数的方式来选择参数.对比传统的选择核参数的方式,该方法克服了计算复杂度高的缺点,且不依赖于数据集分布情况.基于UCI数据集的k--medoids实验表明:提出的选择参数的方法使分类器取得很好的效果.     

基于t分布随机邻域嵌入算法的工业过程故障分类

针对在工业过程中数据普遍存在的非线性特性,基于数据的局部相关关系对分类的影响,提出一种基于t分布随机邻域嵌入(t-SNE)的数据特征提取和故障分类方法。利用t-SNE算法非线性、非参数降维的优势,与费舍判别分析(FDA)、支持向量机(SVM)分类器相结合建立故障分类模型。利用t-SNE算法对故障数据进行非线性特征提取,获取数据的关键区分特征。用FDA和SVM算法实现故障分类和识别。通过田纳西-伊士曼(TE)过程获得的实验数据进行实验仿真分析,并分别与基于核主元分析法(KPCA)、拉普拉斯特征映射(LE)构建的KPCA-FDA、LE-FDA、KPCA-SVM、LE-SVM 4种故障分类模型进行比较。定量评估结果表明:即使基于不同分类器,相较于其他2种方法,该文方法的分类准确率分别提升了2%和7%,且其平均分类准确率能保持在97%以上。     

基于AdaBoost的弱分类器选择和整合算法

针对传统AdaBoost算法在人脸检测中训练耗时和误检率高的问题,提出一种改进的AdaBoost算法.新算法在基于PSO的AdaBoost算法基础上对弱分类器的选择和整合两个阶段进行改进.弱分类器选择阶段,在使用PSO迭代选择最佳弱分类器之前,剔除部分无用特征,缩小粒子搜索空间;弱分类器整合阶段,在采用基于核函数的非线性感知器算法优化调节弱分类器参数的过程中使用一种新的与正样本分类能力有关的弱分类器初始参数.采用基于MIT数据库的实验结果表明,本文算法比基于PSO的AdaBoost算法在检测性能上有明显提高.     

基于MLER的语音/音乐分类方法

音频分类是音频信号处理中一项重要的预处理工作.该文描述了一种基于能量的分类方法,将音频信号分为语音和音乐2种类型.分类的过程分为3个阶段,首先计算优化低能量率MLER(modifiedlow energy ratio)作为特征,然后利用初级分类器得到初步分类的结果,最后利用音频类别的前后相关性,使用上下文分类器修正初始分类得到最终分类的结果.该文重点对MLER中参数的合理选取范围进行了讨论,并对传统的初始分类器作了改进,用非参数分类器和参数分类器代替原有的Bayes硬判决的方法,避免了由于门限选择不当所带来的分类错误.实验表明,使用参数分类器时,对纯语音和纯音乐分类效果很好,正确率达99％以上.     

基于SVM的不同特征空间多分类方法研究

目前,在基于SVM的分解多分类方法中,各个子分类器都采用相同的核参数进行整体优化.如果采用不同的核函数参数分别优化各个子分类器,相当于在不同的特征空间进行分类,此时,能否直接采用求输出最大值(MaxWin)等判别策略,需要研究各分类器的输出是否可比.利用相对间隔对此问题进行深入的研究,说明在基于SVM的"一对多"等多分类方法中,采用不同的核参数分别优化各个子分类器,其决策函数的输出结果仍是可比的,且具有更好的泛化能力.     

迁移拉普拉斯总间隔支持向量机

为了提高半监督分类器在已标记和未标记样本的数量均不足时的分类性能,该文在迁移学习的基础上,提出了一种迁移拉普拉斯总间隔支持向量机。首先提出了联合最大均值差异度量准则,从全局和局部两方面衡量不同领域间的分布差异,并将迁移学习的思想引入半监督学习框架,提出了迁移拉普拉斯总间隔支持向量机。实现源域的知识到目标域的迁移,提高了目标域分类器的性能。8个迁移数据集上的实验结果证明,该方法能处理目标域标记和未标记数据均不足场景下的分类任务。     

基于拉普拉斯分值和鲸鱼寻优SVM的滚动轴承故障诊断

滚动轴承的振动信号所呈现出的非高斯、非线性等特性,使得其故障类型和故障严重程度难以准确识别,故此提出了一种拉普拉斯分值(laplacian score,LS)与基于鲸鱼算法(whale optimization algorithm,WOA)寻优的支持向量机(support vector machine,SVM)相结合的智能故障诊断方法。首先提取原始振动信号时域、频域、时频域的统计特征,通过利用LS选择较为敏感、更能表征故障状态的特征,形成故障特征向量,然后通过鲸鱼算法来优化SVM的惩罚因子和核参数,构造成分类器模型来进行故障模式识别,判断出滚动轴承的故障类型。通过多种算法对SVM的参数寻优进行对比发现WOA寻优优势明显,同时使用多方面的实验数据验证了该方法在提取滚动轴承故障特征信息方面的有效性,且具有较高的分类识别精度。     

一种基于核对齐的分类器链的多标记学习算法

在解决多标记分类问题的问题转换方法中,二值相关是一种常用的方法,其对于标记间相互独立的假设忽略了标记之间的相关性.多标记分类的分类器链算法通过标记信息在分类器之间的传递考虑了标记间的相关性,从而克服了二值相关算法中标记独立性问题.然而此算法中,分类器链的排序是任意指定的,不同的排序具有不同的分类结果.为了解决这个问题,引入核对齐方法对分类器进行排序并提出了两种算法,其中核对齐是用来衡量两个核函数之间一致性程度的量.一种是最大化特征空间中核函数和标记空间中理想核的凸组合的对齐值,根据每个理想核的权重进行排序,其中理想核是由每个标记定义的.另一种是直接计算核函数与每个理想核的对齐值,根据对齐值进行排序.实验结果表明,提出的基于核对齐的分类器链的多标记学习算法是有效的.     

小波支持向量机在滚动轴承故障诊断中的应用

为提高支持向量机故障分类器的性能,提出了一种小波核函数支持向量机故障分类器.基于平移不变核函数条件,推导证明了Mexican hat小波函数是一种容许核函数.利用正常、滚动体故障以及内、外圈故障4种状态的轴承试验数据,研究了小波支持向量机分类器的性能.与基于RBF核函数的支持向量机的分类结果进行对比表明,小波支持向量机具有更高的分类正确率.     

基于图的Laplace矩阵和非负矩阵的图像分类

文章将图的Laplace矩阵和非负矩阵分解方法结合起来,应用于图像分类.对不同的图像先提取其特征点,再对提取得到的特征点构造图的Laplace矩阵,将构造的矩阵进行非负矩阵分解后得到图像的特征向量,最后将特征向量输入到PNN分类器中,对图像进行分类.对模拟图像和真实图像进行了多组实验,结果证明了该算法应用于图像分类的准...     

基于流形正则协同训练模型的行为识别方法

本文提出了基于流形正则协同训练模型的行为识别方法。该方法将拉普拉斯正则引入到协同训练模型中,利用大量未标记样本数据从不同视角数据上训练出两个分类器,两者之间互换未知信息并更新分类器,以提高识别精确度。在动作数据集UCF-iphone上进行了大量的实验验证算法的有效性,结果表明,引入拉普拉斯正则能有效地提高动作识别精确度。     

基于潜在半径优化策略的数字图像抠图算法

针对目标图像利用导向滤波算法进行图像抠图时参数需要根据不同图像进行人为设定的问题,提出了一种利用隐藏的支持向量机LSVM(latent support vector machine)自动设定参数的潜在半径优化的数字图像抠图算法.该方法首先是应用LSVM潜在性的思想,利用已知数据库模板训练输入目标图像的样本集,再利用样本集将导向图像和二值图像以不同半径进行分块并进行判定,确定半径值,从而能够自动产生合理参数.最后利用导向滤波器对图像进行抠图,从而优化抠图算法,最终实现抠图算法的智能化和灵活化.     

基于粒子群优化算法的支持向量机研究

基于粒子群优化算法提出了一种通过优化支持向量机模型参数,建立更佳的支持向量机数学模型的方法. 针对双螺旋分类问题,分别利用基于粒子群优化算法所建立的支持向量机分类器和标准支持向量机分类器进行了仿真实验,利用所建立的评价体系对仿真实验所获得的实验数据进行了评估,评估结果表明基于粒子群优化算法的支持向量机分类器明显优于标准支持向量机分类器,其分类结果表明基于粒子群优化算法的支持向量机分类器提高了分类结果的准确性,同时也验证了基于粒子群优化算法的支持向量机分类器在数据分类中的有效性.      

Testing Cross-Talk Induced Delay Faults in Digital Circuit Based on Transient Current Analysis

The delay fault induced by cross-talk effect is one of the difficult problems in the fault diagnosis of digital circuit. An intelligent fault diagnosis based on IDDT testing and support vector machines （SVM） classifier was proposed in this paper. Firstly, the fault model induced by cross-talk effect and the IDDT testing method were analyzed, and then a delay fault localization method based on SVM was presented. The fault features of the sampled signals were extracted by wavelet packet decomposition and served as input parameters of SVM classifier to classify the different fault types. The simulation results illustrate that the method presented is accurate and effective, reaches a high diagnosis rate above 95%.     

二维线性大间距判别分析及其在步态识别中的应用

提出一种二维线性大间距判别分析(Two dimensional linear maximum margin discriminant analysis,2DLMMDA)的投影算法。该算法一方面采用了有效且稳定的大间距优化准则,引入了Laplacian矩阵,保持了特征矩阵的流形结构,且优化域为Laplacian类间散度与Laplacian类内散度之差,能克服Fisher准则带来的小样本问题;另一方面,采用了具有监督信息的判别分析,大大地提高了识别率。为了验证所提出的算法对特征提取的有效性,选择最近邻分类器进行特征分类,最后通过在CASIA(B)步态库上实验。实验结果表明,文中提出的算法具有更高的识别率和识别速度。     

基于模糊神经网络分类器的精馏塔温度控制器设计

文章对精馏塔温度控制中所遇到的参数耦合严重、非线性高、数学模型难以建立的问题,提出了一个基于模糊神经网络分类器的控制方案,以精馏塔温度、流量、液位作为输入,导热油阀门开度作为输出,通过对人工操作的自适应学习和模糊化处理,实现对精馏塔温度的智能控制。实验结果表明,该方案能够模仿人工操作,智能学习的精度很高。     

基于模糊分类变系数的铅锌烧结过程综合透气性状态预测

针对铅锌烧结过程的强非线性、时变等特点,运用智能集成建模的思想,提出一种模糊分类变系数透气性状态预测方法。首先深入机理分析和工况参数相关性分析研究,采用神经网络方法建立工艺参数和时间序列透气性预测模型;然后借助于模糊组合器实现两个子模型的有机组合,设计了模糊分类变系数综合透气性集成预测模型结构,其中加权系数由工况波动程度确定。运行结果表明:提出的集成模型具有较高的预测精度和较强的自学习能力,并且在工况波动严重的情况下,仍然具有好的预测效果,该模型具有一定的灵敏度和鲁棒性。     

改进的遗传算法在SVM参数优化中的应用

遗传算法是一种具有随机、高度并行、自适应特点的全局最优搜索技术,即以生物界自然选择和遗传机理为基础的智能计算模型,模拟生物的自然进化过程。文章利用改进的遗传算法优化SVM参数,提高SVM分类器的学习能力和推广能力,实验仿真表明,优化的SVM不仅能高准确地预训练集,而且使分类准确率维持在一个较高的水平。     

智能装配系统中神经视觉的三维物体识别

根据智能装配系统的实际要求，提出了一种利用神经视觉进行三维物体识别的理论和方法，在利用立体象对重建物体的三维外形的基础上，建立物体的区域图，利用物体的三维矩及其不变性来构造代表物体的特征矢量．采用ＡＲＴ２神经网络构成神经网络分类器，把物体的特征矢量作为神经网络分类器的输入，从而对物体进行识别或分类．这种识别或分类方法可以在线学习，能满足智能装配环境下连续作业的要求