Boosting集成支持向量回归机的滑坡位移预测

支持向量回归机(SVR)在实际的学习应用中,由于数据时空的复杂性和算法本身的参数选择,学习模型难以达到预期的效果.针对这个问题,提出了基于Boosting集成的支持向量回归机方法.通过在原始数据集加权采样的基础上,进行多次迭代子SVR机器学习,不断调整样本权值再采样,优化机器学习模型,然后对迭代所得的每级支持向量回归结果按某种组合方法进行集成,得到最终的回归函数形式.应用该方法进行了仿真试验和滑坡变形时序预测研究.结果表明:使用集成的SVR进行回归预测较之单一的SVR具有更高的准确性和更好的泛化性.对Boosting与Bagging 2种不同的集成SVR,进行了比较研究,试验结果表明,2种算法性能相差不大,总体上前者强于后者.     

基于深度学习的短时交通流量预测

针对交通流数据的时间相关性和非线性等特点,现有预测方法未能充分获取交通流的本质特征,提出了一种基于深度学习的短时交通流量预测方法。该方法结合长短时记忆神经网络(LSTM)和支持向量机回归(SVR)作为预测模型,利用长短时记忆神经网络模型进行获取特征,用获取的特征训练支持向量回归进行交通流量的预测,比较了与其它模型的预测效果,真实数据集的结果表明,该模型有较高的预测精度。     

新型非平行平面支持向量回归机及其应用

支持向量回归机(SVR)和孪生支持向量回归机(TSVR)是机器学习中的常用算法.受TSVR启发,针对SVR训练速度和预测精度问题,提出一种新型非平行平面支持向量回归机(NNHSVR).NNHSVR的优势如下:(1)NNHSVR模型构造的是两个较小规模的二次规划问题,最终求解得到2个非平行平面,训练速度较SVR快;(2)NNHS-VR在目标函数中加入调节参数u,对边界函数进行约束,使得模型对离群点更加鲁棒.人工数据集和UCI数据集上的实验表明:NNHSVR算法不仅有较好的泛化性能,而且训练速度快.将NNHSVR算法应用于传染病预测问题,取得了比传统传染病预测模型BP神经网络更好的效果.     

基于BP与SVR的非线性回归之比较

BP神经网络和用于回归的支持向量机(SVR)在非线性回归中表现出很好的学习和预测能力。本文对这两种方法的算法思想进行分析比较,并通过仿真实例对它们的回归性能加以比较,理论和实验结果表明SVR方法在稳定性和泛化性上优于BP网络方法。     

集成RS和SVR的电力系统短期负荷预测方法

基于粗糙集(RS)理论和支持向量回归(SVR)方法,提出一种电力系统短期负荷预测方法.采用粗糙集理论对影响负荷预测的各因素进行约简,将约简后得到的最小条件属性集,以此确定输入样本的维数并构造训练样本,作为支持向量回归机的输入进行训练预测.在此基础上,利用已知历史负荷数据构造训练样本群,作为SVR的输入进行训练,采用训练完毕后的SVR模型进行负荷预测.实验结果表明,与神经网络方法和标准SVR方法相比,集成粗糙集和支持向量回归的负荷预测方法,可以在缩短训练时间的前提下获得较高的预测精度.     

支持向量机算法用于烷基苯的热容和标准焓值的预测

建立了有关烷基苯结构和它们的热容、标准焓值之间的定量构效关系模型。根据烷基苯的分子结构式,其每个结构分别采用含有6数字的编码来表示。本文建立的定量构效关系模型分别采用了多元线性回归、多元非线性回归和支持向量机算法。所有的化合物被分为训练集和测试集。对每个模型的训练集和测试集的相关系数、平均绝对误差和均方差进行了计算,并对三个模型的预测效果进行了对比讨论。在烷基苯的热容、标准焓值的预测上支持向量机算法略优于另两种方法,显示出了支持向量机算法在预测化合物物理化学性质方面的优越性。     

支持向量机回归与分类解的关系

将线性Lp(p=1)和Lε损失函数下的支持向量机回归与分类解的关系及支持向量机回归与υ-支持向量机分类解的关系,推广到非线性Lp(p≥1)和Lε损失函数上,得到这些解关系更一般的形式.     

采用改进回归型支持向量机的滚动轴承剩余寿命预测方法

为准确评估滚动轴承运行状态、预测其性能退化趋势以及剩余寿命,提出一种改进回归型支持向量机(SVR)的滚动轴承寿命预测方法。提取轴承信号的时域和时频域特征,通过主成分分析(PCA)方法将特征指标融合成一个归一化综合指标来表征轴承运行状态;利用特征指标和综合指标构建训练和预测向量数据集,结合差分进化灰狼群算法(DEGWO)确定最优惩罚参数和径向基函数(RBF)核参数并构建回归型支持向量机模型;将预测数据集输入到DEGWO算法优化的SVR模型中得到轴承状态评估指标的预测值,实现轴承剩余寿命的预测。利用IEEE PHM 2012数据集验证所提方法的有效性,并将其结果与灰狼群算法(GWO)优化的SVR、网格搜索算法(GSA)优化的SVR和长短期记忆神经网络(LSTM)模型所得结果进行对比分析。仿真结果表明：与其他方法相比,采用所提方法得到的轴承剩余寿命预测均方误差分别降低了44.74%、66.67%、77.27%,决定系数则分别提高了7.25%、20.72%、11.94%,该结果说明了所提方法在轴承剩余寿命预测应用方面的优越性。     

基于SVR的焦炉冷鼓系统预测控制

针对焦炉冷鼓系统的强非线性,难以建立精确的数学模型等问题,提出了基于支持向量回归机(SVR,support vector regression)的预测控制策略。基于结构风险最小化的SVR可以直接反应非线性模型的特征,采用自适应权值粒子群算法(APSO,adaptive weight particle swarm optimization)对SVR的辨识参数加以优化;预测控制作为控制系统的主体,其滚动式的有限时域优化及反馈校正可有效地克服过程中的不确定性和非线性。在MATLAB仿真平台上,将此控制策略与传统的PID(proportion integration differention)相比较。仿真结果表明该控制策略具有较强的抗干扰性和鲁棒性,可保证冷鼓系统的初冷器前吸力快速、有效地稳定在工艺要求的范围内。     

基于变分模态分解和引力搜索算法的径流预测模型研究

针对月径流数据的数据量小、高度非线性和非平稳性特点,提出了一种基于变分模态分解(VMD)、引力搜索(GSA)与支持向量回归机(SVR)的组合预测模型.首先对月径流样本进行Mann-Kendall(M-K)检验,找出突变点划分训练集与测试集;然后用VMD分别对训练集与测试集进行分解;最后对训练集数据进行训练,利用GSA对...     

一种新的支持向量回归机的模型选择方法

针对支持向量回归机的模型选择问题,将模型选择问题转化为一个非线性系统的状态估计问题,然后引入无迹卡尔曼滤波进行求解,提出一种新的基于无迹卡尔曼滤波的模型选择方法(UKF-SVR).对标准数据集和太阳黑子数平滑月均值进行仿真实验,结果表明,UKF-SVR与粒子群算法相比,该方法全局寻优能力更强,保证了支持向量回归机泛化能...     

支持向量回归用于氨基酸描述符在肽QSAR建模中的性能评价

采用支持向量回归方法用3个数据集来评价z-scales、c-scales、ISA-ECI、MS-WHIM、PRIN等5个氨基酸描述符在肽QSAR支持向量回归模型构建中的性能并对核函数进行选择,采用留一法交叉检验的结果显示径向基核函数要好于多项式核函数和线性核函数;在以径向基核函数的支持向量回归模型中表明z-scales的预测准确度要略优于其它描述符,且在同一描述符的情况下SVR的预测效果要好于其它线性方法,说明SVR在肽QSAR模型构建中是一个可行的方法.     

基于遗传算法和支持向量回归的锂电池健康状态预测

为了提高锂电池健康状态(SOH)的预测精度,该文提出了1种基于遗传算法和支持向量回归(GA-SVR)的联合算法。通过GA解决SVR模型中的超参数优化问题。GA-SVR随机生成1组染色体,每个染色体包含了相应的SVR超参数信息。利用适应度函数计算出每条染色体的适应度值。根据适应度值对染色体进行选择、基因重组和变异等遗传操作,从而更新染色体的超参数信息。经过多次迭代后,找到适应度最大的染色体。从该染色体中提取相应的超参数信息,并训练最终的SVR预测模型。在美国国家航空航天局(NASA)锂电池数据集上的实验结果表明,该文算法优于基于混合像元核函数的高斯过程回归(SMK-GPR)算法、基于多尺度周期协方差函数的高斯过程回归(P-MGPR)算法、基于多尺度平方指数函数的高斯过程回归(SE-MGPR)算法和改进的基于粒子群优化的支持向量回归(IPSO-SVR)算法。     

独立成分分析-支持向量机回归模型及其在近红外光谱分析中的应用

首先采用独立成分分析(ICA)提取近红外光谱数据矩阵的独立成分和相应的混合矩阵,然后用支持向量机回归(SVR)对混合矩阵和实测浓度矩阵进行建模,建立了独立成分分析-支持向量机回归(ICA SVR)的近红外分析建模方法.结果表明,ICA SVR模型的预测结果明显优于SVR和偏最小二乘法(PLS)方法,方法用于肉样品中水分、脂肪和蛋白质的同时测定,获得了满意的结果.     

基于CBR和SVR的生化需氧量预测模型

针对污水处理过程生化需氧量(BOD)浓度难以实时监测的问题,建立了一种基于支持向量回归机(SVR)修正方法的案例推理(CBR)预测模型。该模型主要包括案例检索、案例重用、SVR修正、案例存储等4个部分,其中,SVR修正模型是利用历史数据构造修正案例库,并采用SVR训练而获得的,可以对传统CBR求解模型得到的BOD浓度建议值进行修正。实验表明本文模型的拟合误差优于支持向量机(SVM)、BP神经网络、RBF神经网络以及传统CBR方法,说明SVR修正方法的引入可以改善CBR的回归性能,提高CBR的学习能力。     

基于ISA-ECI参数的肽高效液相色谱保留时间支持向量机预测模型

基于氨基酸描述子ISA-ECI,利用加和法构建了101个混杂肽高效液相色谱保留时间的支持向量回归(SVR)预测模型(ε=0.001、σ=4和C=100),并与多元线性回归和投影寻踪回归作了比较研究,结果表明SVR要好于其它方法,SVR方法对数据集留一法交叉检验和拟合的预测复相关系数分别为0.8822和0.9530,其预测结果与实验值一致.且提出了一个简单的方法并指出保留时间与描述肽的分子结构信息的ISA-ECI参数存在着非线性关系.     

基于SVR的GF1号遥感影像森林蓄积量估测

国产高分辨率卫星遥感影像已成为森林资源调查和监测的重要数据源。基于国产卫星遥感的森林蓄积量估算成为重要的研究方向之一。本研究以福建省将乐县为研究区,选择国产高分辨率高分一号卫星2 m分辨率遥感影像为主要数据源,加以辅助野外实地调查数据,分别采用多元线性回归和SVM(support vector machine)回归方法开展亚热带针叶林蓄积量估算效果评价研究。首先,从融合影像中提取遥感因子,包括11个光谱因子和10个纹理因子等;其次,对21个遥感因子进行相关性分析,选取皮尔森相关系数较大的6个遥感因子;第三,应用多元线性回归和支持向量机回归(support vector regression,SVR)对所选遥感因子建立模型,选取最优模型反演将乐县蓄积量分布图。结果表明:支持向量机回归(SVR)估测蓄积量的模型预估精度达到98. 22%。     

辅助语音评分系统中一种流利度自动评分方法

流利度评分是目前计算机辅助自动发音评分系统中一个重要组成部分。为了解决流利度特征表述中和内容、韵律等高级表述技巧相关的广义流利问题,该文提出了一种能够全面客观地评价口语流利度通顺性和韵律性的评分方法。该方法除了通顺性之外,可以提取停顿、韵律、连读和失去爆破等特征;评分过程中,系统采用多层次融合方法,分别从句子级和篇章级提取流利度特征,其中篇章级得分由句子级加权得分和篇章级特征进行融合得到。在实验中,分别以机器得分和人工平均分的相关度、均方差等指标比较了多元线性回归(LR)、BP神经网络、支持向量回归机(SVR)3种算法的性能。结果表明:基于非线性建模的BP神经网络和支持向量回归机拟合的得分模型要好于多元线性回归;该方法可以作为一个重要指标,应用在计算机辅助语音评分系统中。     

基于改进灰狼优化与支持向量回归的锂电池健康状态预测

为了提高锂电池健康状态(SOH)的预测精度,将改进的灰狼优化(IGWO)算法与支持向量回归(SVR)相结合,提出了一种基于改进灰狼优化和支持向量回归(IGWO-SVR)的联合算法。该算法的核心思想是运用改进的GWO算法解决SVR模型中的参数联合寻优问题。IGWO-SVR随机产生1个灰狼种群,灰狼个体的位置向量由SVR模型的3个参数C,σ,ε组成。根据每只灰狼的位置信息进行学习,并计算适应度。按照适应度值对狼群进行分级,对灰狼个体位置进行更新,然后进行差分进化操作,选择优秀个体进入下一代种群,重新计算灰狼个体在新位置的适应度。迭代过程结束后,提取狼群中适应度最优的灰狼位置信息作为最终的SVR模型参数进行训练。在美国国家航空航天局(NASA)锂电池数据集上的实验表明了所提SOH预测方法的有效性。     

一种免疫优化的LS-SVR集成算法及其故障预报应用

针对支持向量机集成问题,将最小二乘支持向量回归机作为子回归机,定义子回归机的结构差异度概念,提出一种基于免疫算法优化的多回归机集成方法.该方法首先对各子回归机参数免疫优化,从而减小训练误差;在此基础上选择满足固定差异度的子回归机进行集成,并对集成权值再次优化选择,提高最小二乘支持向量回归机集成的泛化性能.将该方法应用于噪声污染的非线性时间序列的故障预报,利用预测误差反映的故障信息可以实现微小未知故障的快速预报.仿真结果证明了方法的有效性.