基于数据域描述的模糊临近支持向量机算法

针对传统支持向量机由于样本中存在孤立点或噪声而导致的过学习问题,通过分析模糊支持向量机和临近支持向量机的特点,借鉴它们的优点:模糊隶属度和临近超平面,提出了一种数据处理方法。该方法考虑了样本点到类中心的距离与样本对分类的贡献率的关系。这种改进使分类更为清晰和准确。结果表明:采用新的模糊隶属度模糊临近支持向量机算法有较高的识别率,但也耗费了较多的训练时间。     

一种新隶属度函数的模糊支持向量机

传统的模糊支持向量机隶属度函数都是基于样本与类中心距离进行设计,这对非球形分布数据很不合理.使用类内超平面代替类中心,提出基于样本到超平面距离的新隶属度函数设计方法.该方法克服传统方法的不足,降低隶属度函数对样本集几何形状的依赖,提高模糊支持向量机的泛化能力.数值实验表明,与支持向量机和三种不同隶属度函数的模糊支持向量机相比,新隶属度函数的模糊支持向量机达到最好的分类效果,而且新隶属度方法的简单易行,计算时间少.     

一种基于支持向量机的模糊分类器

提出了一种基于支持向量机学习的模糊分类器(FCBSVM).介绍了FCBSVM的基本思想及其结构,分析了隶属函数参数和惩罚参数C对分类规则的产生以及分类性能的影响,并提出了参数确定方法.构建这种分类器时,先选用适当的隶属函数,构造核函数.然后,以训练模式作为中心,进行模糊划分,对每个模糊划分建立一条模糊IF-THEN分类规则.最后,利用支持向量机学习方法,求出支持向量和规则的参数.这种分类器将支持向量机和模糊集合理论的优点结合起来,实现了模糊划分和模糊分类规则的自动产生.用双螺旋线数据和典型的数据集对分类器的性能进行了实验评测,验证了分类器的有效性.     

一类快速模糊支持向量机

由H.P.Huang、C.F.Lin等人和T.Inoue,S.Abe等人提出的两类模糊支持向量机是两种类型的改进支持向量机,分别克服了过学习问题和减少了多类问题分类时存在的不可分区域。如何处理异常数据和加速训练大规模数据集是支持向量机中的急需解决的两个问题。针对这两个问题,提出了一类将两类模糊支持向量机集成的快速模糊支持向量机。训练时,根据每类数据与其类中心的距离,定义隶属函数,以加大对容易被错分样本的惩罚,利用合适的参数λ选取了每类数据中隶属度值较大的边缘数据构造模糊支持向量机,测试时,利用1-a-1和模糊支持向量机的决策函数判定未知样本的类别。含有异常数据的两类问题和机器学习数据集中手写数字识别的多类问题的实验结果,验证了提出的快速模糊支持向量机减少了训练时间同时提高了学习机的推广能力。     

一种新的水声目标智能检测模型

为了解决远程微弱的水声目标信号难以准确检测的问题,提出了一种新的基于经验模式分解(EMD)、特征距离评估技术和模糊支持向量数据描述(FSVDD)的水声目标智能检测模型.首先,该模型利用滤波、Hilbert包络解调和EMD等方法提取原始水声信号的时域和频域统计特征,构成综合特征集.其次,通过特征距离评估技术从综合特征集中选取敏感特征集.最后,将敏感特征输入到FSVDD检测器中,实现水声目标的智能检测.将该模型应用于仿真的水下航行器辐射噪声数据的目标检测中,研究结果表明,同常规的支持向量数据描述检测器相比,该模型具有更好的检测性能,目标检测准确率高.     

一种基于支持向量数据描述的损伤诊断方法

为了解决结构损伤诊断中缺乏损伤样本的问题,提出了一种基于支持向量数据描述(SVDD)的结构损伤诊断新方法.该方法只需正常状态的数据样本,而不需要任何损伤数据.首先采用小波包分解对数据预处理,以频带能量序列为特征,然后把多测量点的能量序列融合后作为特征向量,输入到SVDD分类器进行训练,实现损伤的诊断.实验表明,采用频带能量降低了数据维数,有效地浓缩了损伤信息;多测量点数据融合不仅能够使不同传感器的信息相互补充,而且减小了检测信息的不确定性;SVDD分类器较好地区分了结构正常与非正常状态,达到损伤自动诊断的目的.     

模糊近似支持向量机模型及其在信用风险评估中的应用

支持向量机是近些年兴起的人工智能方法,并在信用风险分析领域得到了广泛应用.为了有效地减小在实证研究中样本的奇异点和噪声对模型的干扰, 在近似支持向量机的基础上, 引入模糊隶属度的思想,提出了模糊近似支持向量机, 使之不仅能保留近似支持向量机原有的优点,同时也可以减小奇异点和噪声对模型的干扰,从而进一步提高了分类判别能力. 为验证模糊近似支持向量机的效果, 利用两个公开的信用数据集进行实证研究. 实证研究结果表明:与其它模型相比,所提出的模糊近似支持向量机能够显著地提高信用风险分类精度,具有较高的实用价值.     

基于模糊机会约束SVDD的故障诊断方法

针对使用不确定性数据进行多故障模式诊断问题,以模糊事件的可能性测度为基础,提出一种基于模糊机会约束支持向量数据描述的诊断方法。为有效地求解故障分类模型,提出模糊机会约束规划的对偶规划,根据贯序最小算法 (sequential minimal optimization,SMO)思想提出快速训练算法,利用支持向量数据描述使用一类数据求解分类面的优势,构建多类分类器。数值试验表明,本方法可以有效处理基于不确定数据的故障诊断问题,在故障类别较多的情况,速度有较大提高,具有一定实践意义。     

基于支持矢量机和循环累积量的调制识别算法

利用通信信号的循环平稳特性,在循环累积量域内构造信号分类特征矢量,采用支持矢量机将分类特征矢量映射到高维空间并构建最优分类超平面,实现对QAM调制信号的自动识别。该算法解决了样本在低维空间中的不可分问题,具有良好的泛化推广性能,并且可在多种调制信号环境下实现对感兴趣信号类型的识别。理论分析和仿真结果均证明了算法的正确性和有效性。     

基于最优特征矢量子空间的雷达目标识别

针对雷达特征子空间距离像识别中存在的如何选择特征基的困难,提出了一种基于最优特征矢量子空间的雷达距离像识别方法。该方法首先对原数据样本进行特征提取变换,再采用遗传算法选取最优特征矢量,由此组成最优子空间。通过对三种不同类型飞机实测回波数据进行识别,并与经典特征子空间法的对比实验,表明该方法的有效性。     

基于FSVM的雷达多目标识别

重点分析了支撑矢量机多分类问题中存在的误分、拒分现象,针对雷达目标提出解决这一现象的模糊支撑矢量机。采用模糊支撑矢量机的分类机理对样本数据有限且残缺不全的高分辨一维雷达距离像进行多目标识别。实测数据(4种飞机雷达距离像)的多目标识别结果表明,模糊支撑矢量机与一般多类支撑矢量机相比在多目标识别时简单易行,而且在识别率上有显著的提高。     

基于目标特征的动态支持向量机研究

研究了将待识别目标特征与SVM相结合的动态SVM。提出一种以目标特征与每个训练样本间的距离度量SVM软间隔优化问题中惩罚参数C的方法,可根据两者间距离大小赋予每个训练样本一个惩罚参数,从而更好地体现了不同训练样本对于待识别目标特征的价值。然后,根据各样本惩罚参数的大小重构动态训练样本集,训练以待识别目标特征的分类为核心任务的动态SVM,寻求以目标特征为中心的局部空间的最优分类面。并对两类水声目标的识别情况进行了比较,实验表明效果好于SVM和k-近邻分类器。     

基于PCA和SVM的控制图失控模式智能识别方法

控制图是在线质量控制的重要工具,而利用控制图进行异常过程模式识别却是个困难问题。该文在分析现有控制图识别技术在实际应用中存在缺陷的基础上,提出了一种基于主元分析(PCA)和支持向量机(SVM)的控制图失控模式识别方法。首先,将控制图作为信息图用于趋势模式数据集提取;然后,通过对数据集的高维特征进行线性组合并向低维空间投影的方法,降低了分类器的输入维数,提高了各维特征的敏感性;最后,为了克服神经网络方法速度慢和泛化能力弱的缺陷,利用SVM小样本学习能力,有针对性地设计SVM多分类器进行模式识别。用一个含有6种趋势的20维特征仿真数据集对该方法进行检验,通过主元分析后,数据集的特征被降到了3维并保留了88%的分类信息。进一步的识别结果表明,该方法相对现有的BP、SLFM识别方法达到更高的识别率和识别速度,适合质量控制图在线实时识别。     

支持向量机的新分类器算法研究

提出了基于支持向量机(SVM)和决策树(DT)的几种新分类器算法.首先对支持向量机和模糊支持向量机(FSVM)处理多类分类问题的传统算法进行介绍,然后在DT-FSVM和最近邻分类器的基础之上,提出基于样本区域分析(SRA)的混合分类器算法(SRA-DT-FSVM),该算法中样本区域分析的概念被提出.在线性鉴别分析(LDA)的人脸特征空间中,分别对算法FSVM,DT-FSVM,SRA-DT-FSVM以及Binary-DT-SVM进行了全面的性能比较.通过在ORL人脸库上的实验结果表明,提出的新方法是有效的.此外,基于DT的SVM的分类速度获得了较大提高.     

自训练多项式光滑的半监督支持向量机

为了处理自训练半监督支持向量机算法中每次循环都需要求解二次规划因此效率低的问题,采用直接求解支持向量机的原始优化问题,由此得到一个不光滑的无约束优化问题.将正号函数展开为无穷多项式级数,由此得到了一族光滑函数,用多项式光滑函数对无约束优化问题进行逼近,并用共轭梯度算法求解模型.在人工数据和UCI数据集上的实验结果显示,给出的算法效率高,能保证标记样本很少时的分类精度并且不因标记样本的增多而明显提高分类精度.     

基于模糊支持向量机的小批量生产质量智能预测方法

在分析比较目前常用的智能工序预测技术及其特点的基础上,提出一种适合小批量生产过程的质量智能预测模型,并给出了相应的预测过程和算法.由于该模型中以模糊支持向量机(FLS-SVM)技术为智能核心,一方面较好的解决小样本学习问题,避免了人工神经网络等智能方法在对小批量生产过程质量进行预测时所表示出的过学习、泛化能力弱等缺点.另一方面,通过隶属度函数对样本进行模糊化,达到样本优化选择,实现历史数据“重近轻远”的预测效果.通过对具体加工过程的预测实验,并与其它几种常见预测方法效果进行对比,说明本文方法实现容易,建模速度快,小样本的泛化能力强,为实现小批量加工过程的在线质量预测与控制提供可行的思路.     

一种求支持向量机光滑函数的新方法

光滑函数在支持向量机中起着重要作用.用插值函数的方法曾导出了一个求光滑函数的递推公式,然而,用该递推公式求光滑函数还很繁琐.针对该问题,用积分的方法得到了求多项式光滑函数的一个新递推公式.算例表明,用新递推公式求光滑函数比原递推公式简单得多,为研究支持向量机的光滑函数提供了一种新方法.