人工蜂群算法优化LS-SVM的预测模型

在航空公司运营过程中,航空客流量预测是航班计划制定、机组调度规划及航线安排等的重要依据。为了更加准确地预测航空客流量,提出了一种基于人工蜂群ABC(artificial bee colony)算法优化最小二乘支持向量机LSSVM(Least Squares Support Vector Machine)的航空客流量预测模型(ABC-LSSVM),并与LSSVM、GA-LSSVM和PSO-LSSVM模型的结果进行对比。结果表明,ABC-LSSVM模型的误差最小、精度最高,是相对有效的一种航空客流量预测方法。     

基于混沌粒子群优化的微电网短期负荷预测

针对粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine,LSSVM)时存在非最优解问题,提出了一种基于混沌理论(Chaos theory)的粒子群优化LSSVM参数的短期负荷预测的方法.该预测模型首先引入混沌理论,对粒子群算法加以改进;然后让结合混沌理论的PSO对LSSVM回归估计进行参数优化,得到CPSO-LSSVM;最后将该方法应用于短期负荷预测,通过Matlab仿真训练得到预测结果.仿真实验结果表明该方法不仅可以降低算法陷入局部极值的可能性,还提高了学习能力,从而提高了预测的精准度.     

基于SA-LSSVM的电力短期负荷预测

提出融合模拟退火（Simulated annealing,SA）和最小二乘支持向量机（Least Square Support Vector Machine,LSSVM）的电力短期负荷预测方法.由于LSSVM的预测精度依赖于其参数的选择,并且难以选取合适的参数值,因此,参数选择是LSSVM的一个关键问题.为了提高参数选择的质量和效率,采用SA算法进行LSSVM的参数寻优.以某市2010年1月1日至2011年1月7日的电力负荷数据和气象数据进行仿真实验, 实验结果表明该方法具有较高的预测精度.     

基于ISSA-HKLSSVM的浮选精矿品位预测方法

针对浮选过程变量滞后、耦合特征及建模样本数量少所导致精矿品位难以准确预测的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索算法（Improved Sparrow Search Algorithm,ISSA）优化混核最小二乘支持向量机（Hybrid Kernel Least Squares Support Vector Machine,HKLSSVM）的浮选过程精矿品位预测方法.首先采集浮选现场载流X荧光品位分析仪数据作为建模变量并进行预处理,建立基于最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的预测模型,以此构建新型混合核函数,将输入空间映射至高维特征空间,再引入改进麻雀搜索算法对模型参数进行优化,提出基于ISSA-HKLSSVM方法实现精矿品位预测,最后开发基于LabVIEW的浮选精矿品位预测系统对本文提出方法实际验证.实验结果表明,本文提出方法对于浮选过程小样本建模具有良好拟合能力,相比现有方法提高了预测准确率,可实现精矿品位的准确在线预测,为浮选过程的智能调控提供实时可靠的精矿品位反馈信息.     

机械故障稀疏特征相似性度量优化研究

针对当前机械故障诊断研究忽略了对其参数的选取与优化,导致准确性较差等问题,提出基于量子遗传 算法优化的机械故障稀疏特征相似性度量方法。基于先进行信号非线性混合,再进行去混合。将峭度作为目 标函数,利用量子遗传算法,对盲源分离过程的分离矩阵参数与非线性去混合参数进行优化,实现机械故障盲 源分离。基于故障信号处理,利用量子遗传算法与最小二乘支持向量机(LSSVM: Least Squares Support Vector Machine)相结合实现机械故障稀疏特征相似性度量。当LSSVM在机械故障诊断时对模型参数选取,利用量子遗 传算法针对 LSSVM 模型参数进行优化。将 LSSVM 参数选取问题转换为优化问题,利用优化后的 LSSVM 分类 模型实现机械故障稀疏特征相似模式分类。实验结果表明,该方法可以实现高效盲源分离,机械故障诊断准确 率高,运行性能良好。     

基于VMD-IWOA-LSSVM的短期负荷预测

为提高负荷预测结果的精度,设计了 一种基于VMD-IWOA-LSSVM(Variational Mode Decomposition-Improved Whale Optimization Algorithm-Least Square Support Vector Machine)短期负荷预测模型.先通过变分模态算法将...     

基于LSSVM算法的商业楼宇碳排放量动态监测方法

针对现阶段商业楼宇碳排放监测精准度较低的问题,提出基于最小二乘支持向量机的分类和回归算法（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的商业楼宇碳排放量动态监测方法。获取碳排放量数据并计算碳排放指标,设计基于LSSVM算法的商业楼宇碳排放量动态监测流程,实现对商业楼宇碳排放量的动态监测。通过设计对比实验,表明该研究方法监测精准度更高,具有更好的监测效果。     

基于一致性预测支持向量机的多分类算法

针对一致性预测支持向量机的多分类问题,提出了两种多分类算法,分别是基于一致性预测一对多支持向量机算法(One-Vs-Rest Support Vector Machine Algorithm Via Conformal Predictors, OVR SVM CP)和基于一致性预测一对一支持向量机算法(One-Vs-One Support Vector Machine Algorithm Via Conformal Predictors, OVO SVM CP)。首先,将多分类问题转化为二分类问题,利用决策函数定义奇异值函数。然后,对这两种算法进行数值模拟实验,并与OVO SVM、OVO LSSVM、OVO TWSVM、HSVM算法相比较。最后,将两种算法应用于6组真实数据集测试其分类预测效果。仿真实验和真实数据应用结果表明,提出的两种算法预测效果较好,相比于其他3种的支持向量机算法有更高的预测准确率。     

基于LSSVM和D-S的遥感图像分类方法

为了提高遥感图像的识别率,提出一种基于最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)和证据理论(Dempster-Shafer theory,D-S)的遥感图像分类方法.该方法首先分别提取遥感图像的纹理和颜色特征,然后分别对纹理和颜色特征采用LSSVM建立分类模型,并得到相应特征的分类率,最后把单一特征分类正确率输入到D-S证据理论对它们进行融合,从而得到它们的权值,并根据权值得到遥感图像的最终分类结果.仿真结果表明,该方法不仅提高了遥感图像的分类率,而且还加快了遥感图像分类的速度,从而使得该方法在地理信息系统具有一定的应用价值.     

基于支持向量回归机的空调逐时负荷滚动预测算法

针对当前空调负荷预测算法精度不高难以满足空调系统节能优化控制的问题,提出基于支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)的空调逐时负荷滚动预测算法,建立SVR滚动预测模型,模型参数采用网格搜索遍历算法进行寻优。为简化模型的复杂性,还对影响空调负荷的主要因素进行了相关性分析。此外,算法利用当日前1 h的滚动信息,不断对模型进行修正以提高负荷预测精度。最后探讨以期望误差为预测精度评价指标时,不同训练样本长度对神经网络和SVR算法预测精度的影响。预测结果表明:基于支持向量回归机的空调逐时负荷滚动预测算法较BP神经网络算法的预测精度提高10.3%,比常规支持向量回归机算法预测精度提高23.9%,训练样本较小时,算法预测性能更为优越。     

短期电力负荷预测的小波支持向量机方法研究

在充分研究和比较多种负荷预测方法的基础上，提出一种称为小波支持向量机(Wavelet Support Vector Machines，WSVM)的负荷预测新算法．该方法是在研究支持向量机(SVM)核方法与小波框架理论的基础上，引入非线性小波基函数来构造SVM的核函数，从而得到新的SVM模型，并给出了此模型的结构设计与实现算法．通过实例验证，该方法能有效提高预测精度．     

基于局部加权最小二乘支持向量机的含硫废气质量指标监控

为监控脱硫单元废气中的H2S及SO2的含量,本文采用一种基于局部加权最小二乘支持向量机(Local Weighted Least Squares Support Vector Machines,LWLSSVM)的软测量建模方法。在即时学习框架下(Just-in-time learning,JITL)建立WLSSVM模型,模型参数通过粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化获得。采用此软测量模型代替硬件分析仪表在线估计H2S及SO2的含量,能够避免对硬件仪表的腐蚀,减少维护负担,从而降低运营成本。在某硫回收单元上的应用效果表明,所建软测量模型具有令人满意的预报精度。     

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。     

多子种群PSO优化SVM的网络流量预测

针对网络流量的时变性和非平稳性特点,为提高网络流量预测精度,提出一种“多子种群”机制的粒子群算法和支持向量机的网络流量预测模型(Multi-Subpopulation Particle Swarm Opti-mization and Support Vector Machine,MSPSO-SVM).首先支持向量机(Support Vector Machine,SVM)参数编码成粒子位置串,并根据网络训练集的交叉验证误差最小作为参数优化目标,然后通过粒子间信息交流找到最优SVM参数,并引入“多子种群”机制,解决粒子群优化(Particle SwarmOptimization,PSO)算法的早熟停滞缺陷,最后根据最优参数建立网络流量预测模型,并采用实际网络流量数据进行仿真测试.结果表明,相对于其他预测模型,MSPSO-SVM可以获得更优的SVM参数,网络流量预测精度得以提高,更加适用于复杂多变的网络流量预测.     

负熵最小化加权最小二乘支持向量机及其应用

提出了一种负熵最小化加权最小二乘支持向量机分类模型,并应用于水下底质识别任务.该模型在原始最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine,LSSVM)基础上引入权重,通过权重分布的负熵最小化调节和控制权重的稀疏度,然后使用该稀疏分布权重进一步进行加权LSSVM再学习,从而实现对原始LSSVM分类边界的调整优化.将负熵最小化加权LSSVM应用于水下钴结壳底质识别,实验结果表明,该负熵最小化加权LSSVM能显著减小钴结壳错判率和识别正确率,有效提高底质识别效果.     

基于QPSO-ELM-KF的电力系统短期负荷预测

为保证日常电力系统的正常运行,满足其生产活动安排、电力经济调度以及电网安全分析的要求,必须要进行电力系统短期负荷的预测。为提高预测精度和稳定性,提出了一种基于量子粒子群(QPSO)优化极限学习机(ELM)与卡尔曼滤波(KF)相结合的电力系统短期负荷预测模型。该模型首先通过ELM预测各时间点的电力负荷值,其中,根据QPSO算法本身的特性以及在参数寻优方面的优势,利用其对ELM网络结构中输入层-隐含层的权值和隐含层的阈值进行寻优;然后,利用KF算法将得到的预测值做进一步的更新和优化,从而得到各时刻的最优估计值,最终以实现对短期电力负荷的精准预测。实验表明,使用QPSO-ELM-KF预测模型进行短期电力负荷预测,预测精度有进一步的提高。     

基于混沌优化GMDH网络的灌区地下水水位预测

为预测灌区地下水水位,提出了一种基于混沌优化的GMDH网络预测方法,该方法利用混沌优化算法全局搜索GMDH网络的初始权值,并利用优化后的GMDH网络建立预测模型对灌区地下水埋深进行预测.算例计算结果表明,该方法能加快GMDH网络结构稳定的速度,预测精度较高,可用于对地下水水位的预测.     

基于混合智能算法优化LSSVM的短期风压预测

利用最小二乘支持向量机(least square support vector machine, LSSVM)预测建筑表面的风压.为提高LSSVM对风压预测的泛化能力与精度,提出了基于混合蚁群(ant colony optimization, ACO)和粒子群(particle swarm optimization, PSO)优化LSSVM的预测方法(ACO+PSO-LSSVM),对参数进行搜索寻优,该方法避免了ACO和PSO二者的缺点并实现优势互补.利用ACO+PSO-LSSVM算法对建筑表面风压进行单点和空间点预测,并与ACO-LSSVM和PSO-LSSVM算法作比较.结果表明,基于混合蚁群优化和粒子群优化的LSSVM预测模型预测精度高、鲁棒性强,具有较高的工程应用前景.     

基于改进蚁群算法优化参数的LSSVM短期负荷预测

提出一种自动优选最小二乘支持向量机(LSSVM)模型参数的改进蚁群(MACO)算法.该算法将LSSVM模型的参数作为蚂蚁的位置向量,然后采用动态随机抽取的方法来确定目标个体引导蚁群进行全局搜索,同时在最优蚂蚁邻域内进行小步长局部搜索,找到模型的最优参数,得到基于MACO算法优化的LSSVM(MACO-LSSVM)预测模型.将优化后的LSSVM模型应用于短期电力负荷预测问题,选择湖南某地区日期为2009-08-01至2009-08-30各小时点的数据进行分析,对2009-08-31该日24 h的负荷进行预测,并与BP神经网络和SVM模型进行比较.研究结果表明:本文方法得到的均方根相对误差为1.71％,比用BP神经网络和SVM模型得到的均方根相对误差分别低1.61％和1.05％.     

基于机器学习和超声成像的缺陷识别与分析

为了量化分析样本中的缺陷,利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)结合阈值分割和深度优先搜索算法实现了对超声检测图像中样品内部缺陷的识别,将实际图像输入神经网络模型中,成功完成了对缺陷的标记,验证了模型的可靠性.利用Field Ⅱ对全矩阵捕获(Full Matrix Capture,FMC)过程及对数据以全聚焦成像方法(Total Focus Method,TFM)进行成像的过程进行了仿真模拟,获得了可用于机器学习的数据集.基于方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)提取了全聚焦成像结果图的图像特征,利用改进的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)获得由图像预测缺陷半径的模型并对该模型进行了评价.结果表明,利用上述方法提取的缺陷半径信息精准度在0.1 mm,能够应用于缺陷半径的量化分析,预测误差主要来源于数据集两端,可以通过预处理算法进一步提升检测精度.