基于3种建模法的食源性 ACE抑制二肽 QSAR 研究

以自组建的食源性血管紧张素转化酶（angiotensin I‐converting enzyme ,ACE）抑制二肽为研究样本,采用氨基酸描述子VHSE（principal component score vector of hydrophilicity ,steric ,and electronic properties）对ACE抑制二肽进行表征后,比较偏最小二乘（partial least square regression ,PLS）、支持向量机（support vector machine ,SVM）及主成分分析（principal component analysis ,PCA）‐SVM相结合的3种建模方法对ACE抑制二肽的QSAR（quantitative structure‐activity relationship）建模。结果显示,对于食源性ACE抑制二肽,3个模型的拟合能力无明显差异,SVM模型的预测能力略强;对其进行权重投影分析发现,C末端氨基酸较N末端氨基酸对其活性的影响更为明显。     

基于最小二乘支持向量机对偶优化问题的核偏最小二乘

提出了一种基于对偶优化的核最小二乘(KPLS)方法,把KPLS用最小二乘支持向量机的形式表示.推导了KPLS对偶优化形式的公式,且使其具有最小二乘支持向量机的风格.在初始空间中构造优化问题,应用核技术在特征空间中解对偶问题,这种解与非线性的KPLS具有相似性.实验验证了这种方法的效果,表明了该方法的有效性和优越性.     

基于启发式方法和支持向量机定量研究药物的血脑屏障通透性

构建55个药物分子与其血脑屏障通透性(logB)之间的定量结构-性质关系模型,探讨影响药物血脑屏障通透性的结构因素.应用CODESSA软件计算55个化合物的组成、拓扑、几何、静电和量子化学等结构参数,通过启发式方法筛选得到最佳的结构参数,并建立线性回归模型;用所选的4个结构参数作为支持向量机的输入,建立非线性的支持向量机回归模型.预测结果表明:支持向量机回归模型性能(R2=0.89,MSE=0.06)要优于启发式回归模型的性能(R2=0.82,MSE=0.11).描述符HASA2,NO,FPSA3和E(CH)都是影响logB的主要结构因素.支持向量机模型简单快速,在药物设计中可以用来预测候选药物的logB值.     

最小二乘支持向量机在信道均衡中的应用

为抵消信道时变多径传播特性引起的码间干扰、准确地识别数字通信系统中的发送信号,满足信道均衡的实时性要求,采用最小二乘支持向量机回归算法对信道进行均衡。首先,分析了最小二乘支持向量机算法应用于信道均衡的机理,与传统的信道均衡方法相比,该算法无需对信道进行估计可直接得到均衡器的参数。其次,与ε-支持向量机算法进行比较,最小二乘支持向量机均衡性能不减,时间复杂度大大降低,可以更好的满足信道更新的实时性要求。同时探讨了2种改善低信噪比下信道均衡性能的方法。结果表明:对于信道环境复杂的通信系统,利用最小二乘支持向量机的非线性均衡速度快、效果良好。在低信噪比情况下,可以通过增加训练序列长度和利用非线性核函数来改善信道均衡的性能。     

一种基于支持向量机的PCA分析方法

提出一种更简洁的用于主要成分分析 (PCA)及其非线性分析的公式 .给出一个含有规则化项的原始权空间的约束最大优化问题 ,应用核技巧来解决其对偶问题 .该公式同最小二乘支持向量机 (LS SVM )分类器相似 .遵循常规的SVM方法 ,将输入空间的数据映射到高维特征空间 ,然后使用核技巧 ,利用主对偶约束最大优化来解释线性和非线性PCA分析问题 .其优点在于对偶问题适用于高维输入空间 ,而原始问题在N很大时能被更好地解决 .     

不平衡数据分类问题的基于间隔放大损失的支持向量机

针对不平衡数据分类问题,提出了一种带有间隔感知标签分布损失函数的支持向量机,称为基于间隔放大损失的支持向量机(support vector machine with margin magnification loss,MM-SVM)。考虑各类样本的分布情况以及数据不平衡比,设计了一种间隔放大损失函数,最小化基于间隔的泛化误差界;将间隔放大损失函数应用于SVM模型中,增强了少数类样本对分类超平面的影响,实现对少数类样本的准确分类。在Keel和UCI数据库上的实验表明,MM-SVM在不平衡数据分类精度和时间效率上均优于其他5种对比方法,实现了对不平衡数据的有效分类。     

A classifier based on rough set and relevance vector machine for disease diagnosis

A new intelligent method for disease diagnosis based on rough set theory (RST) and the relevance vector machine (RVM) for classification is presented as the rough relevance vector machine (RRVM). The RRVM mixes rough set’s strong rule extraction ability with the excellent classification ability of the relevance vector machine through preprocessing initial information, reducing data, and training the relevance vector machine. Compared with traditional intelligence methods such as neural network (NN), support vector machine (SVM), and relevance vector machine (RVM), this method manages to identify disease samples objectively and effectively with less transcendental information. Biography: LI Dingfang (1965–), male, Professor, Ph. D., research direction: computational learning theory, computing in science and engineering.     

基于支持向量机的无线传感器网络分布式检测

为减少基于似然比检测的无线传感器网络最优分布式检测方法对信道状态、噪声分布和传感器检测性能等信息的依赖,满足实际系统的需要,提出使用支持向量机实现无线传感器网络分布式信号检测的方法.该方法无需预知信道状态和噪声分布信息,简化了无线传感器的节点功能.该方法将传感器节点测量结果以模拟非编码方式发送至数据中心,数据中心利用训练好的支持向量机对接收到的信号进行判决.仿真结果表明,该方法可获得较高的检测精度.     

部分最小二乘算法的神经元网络实现

部分最小二乘(PLS)算法在多元统计过程监控等领域得到了广泛应用.但常用的求解方法需要多次迭代求解残差矩阵,不利于对算法的理论分析和结论的解释.基于PLS算法的优化函数形式,该文提出一种新的PLS优化目标函数及相应简化算法.在此基础上构造了PLS算法与线性神经元网络之间的自然映射,给出了相应的训练算法及其理论分析.仿真结果验证了所提出算法的有效性,表明该算法可直接从原数据矩阵得到相应的成分及回归系数,并易于对其进行解释.     

基于支持向量机的逆系统离散控制方法

针对非线性被控对象,该文提出了基于支持向量机的逆系统控制方法.对于最小相位的非线性离散系统,该方法根据系统的输入输出数据,使用支持向量机回归的方法来辨识构造原系统的α-阶逆系统.将辨识构造出的逆系统与原系统相联结,就能形成α-阶纯延时伪线性系统.这样,使用线性系统的成熟控制方法(如极点配置等等),就能有效地对非线性系统进行控制.仿真实验显示,即使对于非仿射并且非线性很强的系统,在没有系统模型的先验知识的情况下,利用该方法都能准确地建立逆系统的模型,从而获得良好的控制效果.     

Anomaly Detection System Based on Principal Component Analysis and Support Vector Machine

This article presents an anomaly detection system based on principal component analysis （PCA） and support vector machine （SVM）. The system first creates a profile defining a normal behavior by frequency-based scheme, and then compares the similarity of a current behavior with the created profile to decide whether the input instance is norreal or anomaly. In order to avoid overfitting and reduce the computational burden, normal behavior principal features are extracted by the PCA method. SVM is used to distinguish normal or anomaly for user behavior after training procedure has been completed by learning. In the experiments for performance evaluation the system achieved a correct detection rate equal to 92.2% and a false detection rate equal to 2.8%.     

用于不平衡数据分类的模糊支持向量机算法

作为一种有效的机器学习技术,支持向量机已经被成功地应用于各个领域.然而当数据不平衡时,支持向量机会产生次优的分类模型;另一方面,支持向量机算法对数据集中的噪声点和野点非常敏感.为了克服以上不足,提出了一种新的用于不平衡数据分类的模糊支持向量机算法.该算法在设计样本的模糊隶属度函数时,不仅考虑训练样本到其类中心距离,而且考虑样本周围的紧密度.实验结果表明,所提模糊支持向量机算法可以有效地处理不平衡和噪声问题.     

Debris Flow Hazard Assessment Based on Support Vector Machine

Seven factors, including the maximum volume of once flow , occurrence frequency of debris flow , watershed area , main channel length , watershed relative height difference , valley incision density and the length ratio of sediment supplement are chosen as evaluation factors of debris flow hazard degree. Using support vector machine （SVM） theory, we selected 259 basic data of 37 debris flow channels in Yunnan Province as learning samples in this study. We create a debris flow hazard assessment model based on SVM. The model was validated though instance applications and showed encouraging results.     

支持向量机回归在油气钻井成本预测中的应用

钻井成本是钻井公司成本的重要组成部分,对钻井成本进行准确预测,有利于提高钻井成本的控制和计划管理水平.应用作业成本法分析影响钻井成本的主要因素,结合某钻井公司钻井成本数据,运用支持向量机回归建立预测模型,同多元回归与BP神经网络回归进行对比,验证了支持向量机模型具有较高的预测精度.     

基于支持向量机的软件可靠性早期预测

文章将支持向量机理论引入到软件可靠性早期预测领域中来,提出了基于支持向量机的软件可靠性早期预测模型;通过对比仿真实验,证实了该模型同传统模型相比,具有预测精度高、泛化能力强及对样本数量的依赖程度低的特点。     

基于文化差分进化算法的最小二乘支持向量机及QSAR建模

针对最小二乘支持向量机最佳算法参数难以确定的缺陷,提出了基于文化差分进化算法的最小二乘支持向量机(Cultural Differential evolution Algorithm Least Square Support Vector Machine,CDE-LSSVM)。该算法通过新型的文化差分进化算法优化确定最小二乘支持向量机核宽度参数和惩罚系数,建立具有良好预测性能的模型。同时,针对药物定量构效关系(Quantitative Structure-Activity Relationships,QSAR)模型具有高度非线性、变量之间存在相关性的特征,采用CDE-LSSVM建立HIV-1蛋白酶抑制剂的药物定量构效关系模型。模型具有很好的拟合精度与预测精度,且优于最小二乘支持向量机、BP神经网络和径向基神经网络。     

基于灰色关联支持向量机的地表沉降预测

基于隧道地表沉降是一个非常复杂的系统工程,受到多种高维非线性、随机性和有限样本等因素的影响,提出隧道地表沉降预测的灰色关联支持向量机分析方法.该方法基于灰色关联分析确定影响沉降量的主要因子,利用学习样本构建数值模型,并通过支持向量机学习建立沉降与随机变量之间的非线性映射关系.为避免人为选择参数的盲目性,采用模拟退火算法搜索支持向量机核函数和参数,进而对未来的变形进行预测.通过对工程实例样本进行学习和预测,并将误差结果与单一的支持向量机模型进行对比.研究结果表明:该方法科学可靠;可用于含有大量随机变量的隧道沉降分析.     

基于特征选择和SVM参数同步优化的网络入侵检测

为了提高网络入侵检测正确率,利用特征选择和支持向量机(SVM)参数间的相互联系,提出一种特征选择和SVM参数联同步优化的网络入侵检测算法.该算法首先将网络入侵检测正确率作为问题优化的目标函数,网络特征和SVM参数作为约束条件建立数学模型,然后通过遗传算法对数学模型进行求解,找到最优特征子集和SVM参数,最后利用KDD 1999数据集对算法性能进行测试.结果表明,相对于其他入侵检测算法,同步优化算法能够较快选择最优特征与SVM参数,有效提高了网络入侵检测正确率,加快了网络入侵检测速度.     

基于人工蜂群算法优化支持向量机的 采场底板破坏深度预测

为确定合理的底板防水煤岩柱尺寸,减少底板突水安全事故的发生,利用支持向量机(SVM)与人工蜂群算法(ABCA)综合研究底板破坏深度问题。由于SVM训练参数惩罚因子C和核函数宽度g的选择对预测精度的影响显著,采用ABCA优化该训练参数的选择过程,建立基于SVM的底板破坏深度预测模型。选取采深、煤层倾角、采厚、工作面斜长、底板抗破坏能力和是否有切穿断层或破碎带作为影响底板破坏深度的主要影响指标,利用现场实测的30组数据作为样本对该模型进行训练和预测。结果表明:该预测模型的平均相对误差为12.5%,平均绝对误差为0.986m,均方误差为0.005,平方相关系数为0.980,较其他预测模型具有更强的泛化能力和更高的预测精度。     

基于脑电的意识活动特征提取与识别

基于脑电信号的非平稳特性,用自适应自回归模型(AAR)提取脑电信号的特征,利用该模型对同一实验对象的两种不同意识任务的脑电信号进行特征提取,并将AAR模型得到的特征与支持向量机(SVM)分类器相结合,作为支持向量机的输入进行训练和测试,取得了良好的识别效果.实验结果证明,支持向量机分类器用于不同意识任务分类效果很好.