基于最大间隔的支持向量机特征选取算法研究

支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)是一种有效分类方法.不同特征选取算法对分类器影响不同,结合支持向量机特点,提出了一种基于最大间隔的支持向量机特征选取算法.利用该算法,对Iris测试数据集进行了特征选取并仿真,实验结果表明,该算法不但能够有效去除噪音数据,而且提高了分类器推广与泛化能力.     

基于优化最小二乘支持向量机的数控机床热误差建模分析

数控机床热误差是降低加工精度的主要因素之一.针对热误差建模问题, 结合布谷鸟算法的随机莱维飞行机制和最小二乘支持向量机结构风险最小化与线性规划等优点, 提出基于布谷鸟算法优化最小二乘支持向量机的热误差建模方法.在最小二乘支持向量机将低维非线性问题转化为高维线性问题时, 构建了混合核函数.同时,采用布谷鸟算法对最小二乘支持向量机惩罚因子γ、核宽度参数σ和混合核权值λ进行了优化.以GMC2000A机床为实验对象, 分别对热误差数据进行了聚类分析和建模分析.通过误差预测对比分析得出结论, 基于布谷鸟算法优化混合核最小二乘支持向量机建立的误差模型取得了良好的预测效果, 且明显优于BP神经网络模型和未优化的最小二乘支持向量机模型的预测效果.     

基于支持向量机的图书馆受赠期刊曲线预测

新型的机器学习算法（支持向量机）首次应用到图书馆文献交换的时间序列预测中．针对文献交换的时间数据序列,采用支持向量机进行训练建立数学模型,通过模型预测交换数据随时间的变化趋势．实验表明,支持向量机在小样本下具备较高的拟合精度,采用支持向量机预测交换数据的变化趋势是可行的．     

应用小波变换和支持向量机的商业电力负荷预测

提出一种基于小波分解和支持向量机相结合的模型,将其应用于预测商业建筑电力负荷.首先,基于商业建筑配电系统的数据采集系统实时监测数据,分析商业负荷用电特性,指出商业负荷的随机特性造成单一预测模型精度难以满足要求.其次,提出了一种基于小波分解和粒子群支持向量机的商业电力负荷预测算法.通过小波变换把负荷序列分解为不同频段的子序列,再对这些子序列分别采用不同的粒子群支持向量机模型进行预测,引入粒子群算法对支持向量机模型参数进行寻优.最后,将各分量预测值重构得到最终预测值.实验结果证明:小波分解后和粒子群支持向量机相结合的模型精度明显优于单一支持向量机模型.     

基于预测-校正原对偶内点法的多分类支持向量机学习算法

支持向量机基于统计学习理论,是一种新型通用的有监督的机器学习方法,其核心思想是使结构风险极小化,但是由于需要求解二次规划,使得它在求解大规模数据上具有一定的局限性,尤其是对于多分类问题,现有的支持向量机算法具有很高的复杂性.本文构造了基于线性规划的一对一三类结构支持向量分类器,可以直接利用比较成熟的线性规划算法——预测-校正原对偶内点法,并在此基础上提出了基于预测-校正原对偶内点法的支持向量机的多分类学习算法,这种算法可用于比较庞大的多类别识别问题,并且克服了标准支持向量机的一些缺点,而且模型简单,容易实现.针对UCI数据库上数据进行了实验,结果证实该算法具有较高的可行性和实用性.     

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。     

牛顿法在求解支持向量机中的应用

支持向量机作为一种重要的机器学习工具,近年来受到了广泛的关注,并得以迅速发展.但在处理大数据时,求解支持向量机对应的二次规划问题是非常棘手的,计算时间长,存储空间大.如何有效求解支持向量机是一个不可回避的研究课题.本文主要研究了如何利用牛顿法求解支持向量机和双生支持向量机,并提出了两个新算法.实验结果表明,所提算法是有效和高效的.     

基于粒子群算法优化支持向量机的延河流域水沙模拟

对标准粒子群算法进行了简化,并基于简化的算法给出了混沌粒子群算法的优化支持向量机算法.基于延河流域甘谷驿水文站1954—1992年的实测年径流和输沙数据、1992—1995实测月径流和输沙数据,利用该算法和常用的几种粒子群支持向量机算法、误差后向传播神经网络算法预测了1993—1997年期间的年径流量和输沙量、1996年的月径流和输沙量.几种算法的预测结果和实测数据进行了比较,通过相对误差、平均相对误差、均方根误差、一致性指标和有效系数等参数,比较了不同算法的预测效果.结果表明,支持向量机算法模拟效果优于神经网络算法,本文提出的基于改进粒子群算法的支持向量机算法的预测效果更好,可用于流域的径流和输沙量的模拟和预报.     

基于机器学习的三阴乳腺癌预测模型

三阴乳腺癌是目前研究比较广泛的一类乳腺癌,但是目前仍然没有准确而又便捷的诊断预测方法,我们通过使用机器学习中决策树算法和支持向量机特征消除算法来构建三阴乳腺癌(TNBC)的预测模型.通过决策树算法,提取得到的9个特征基因,构建的三阴乳腺癌预测模型准确率达到95.5%.通过支持向量机特征消除算法,提取得到的6个特征基因,构建的预测模型准确率达到97.8%.     

基于优化模糊C均值聚类选取相似日的燃气负荷预测

针对短期负荷预测方法中传统的模糊C均值(FCM)聚类容易陷入局部最优和对初始聚类中心敏感的问题,提出利用粒子群优化(PSO)算法的全局搜索特性来优化此缺点.通过优化的FCM聚类来选取与预测日相似的日期作为支持向量机的训练样本,既强化了训练样本的数据规律,又保证数据特征的一致性.实验结果表明,优化预测模型的预测精度优于BP神经网络和支持向量机算法.     

基于粗糙集和支持向量机的采空区煤自燃火灾预报

考虑到采用标志气体分析法对煤自燃火灾预报时特征维数较高、特征之间存在冗余且样本有限,文中提出基于粗糙集和支持向量机的采空区煤自燃火灾预报方法。该方法首先采用粗糙集对原始样本去除冗余和特征维数约简得到多组候选特征子集,然后对获得的多组候选特征子集利用支持向量机进行分类和性能评价,选取分类性能最好的一组特征子集用于设计支持向量机分类器,并对采空区遗煤自燃状态进行预测分析。实验选择大同矿区煤样自然发火实验数据,与4种典型分类预测算法的进行比较分析,实验结果表明文中算法预测准确率更高,训练速度更快。粗糙集为煤自燃火灾预报中标志气体选择提供了一个理论依据和新的思路,而支持向量机则提高了煤自燃火灾预测的精度。     

一种基于VMD-PSO-SVM的短期风电功率预测算法

基于风场数据,利用风电机组功率特性曲线,采用支持向量机（Support Vector Machine,SVM）非线性拟合方法,设计了一种基于变分模态分解（Variational Model Decomposition,VMD）的粒子群优化支持向量机短期功率预测算法.首先,通过VMD将原始风功率序列分解为多组平稳的固有模态函数和趋势项,对风电功率数据进行预处理;其次,利用粒子群算法优化（Particle Swurm Optimization,PSO）支持向量机参数,建立VMD-PSO-SVM组合预测算法模型,对每组固有模态函数和趋势项进行预测,得到多组预测结果,再将其重组,得到功率预测结果;最后,将预测结果与其他预测算法进行对比,结果表明预测精度更高.     

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.      

基于正反馈的支持向量机

在分析现有的基于高斯核的支持向量机(包括基于K-邻域法的支持向量机)的优缺点的基础上,通过对支持向量机之所以能够描述数据集的分布特征的本质进行分析,突破目前在构造支持向量机中存在的"所有支持向量与样本之间的在特征空间中的内积所对应的核函数参数一定要相等"的这一苛刻要求,提出了用于模式识别的基于正反馈的支持向量机.给出了基于正反馈的支持向量机的算法.通过对人工数据和现实数据的仿真实验,表明基于正反馈的支持向量机在推广性能方面明显优于现有的支持向量机.     

基于支持向量机的遥感图像分类研究

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种基于统计学习理论的新型机器学习算法.通过解算最优化问题,在高维特征空间中寻找最优分类超平面,从而解决复杂数据的分类及回归问题.将支持向量机理论应用到遥感图像分类的研究还处在初级阶段,传统分类算法应用于遥感图像分类存在运算速度慢、精度比较低和难以收敛等问题.从支持向量机基本理论出发,建立了一个基于支持向量机的遥感图像分类器.用遥感图像数据进行实验,并将结果与其它方法的结果进行了比较分析.实验结果表明,利用SVM进行遥感图像分类的精度明显优于神经网络算法和最大似然算法分类精度.     

关于股票价格优化预测的建模仿真研究

股票数据具有非线性和含有大量噪声的特点,传统股票预测模型难以充分识别股票非线性特征以及降低噪声,导致预测精度不高.为了提高预测精度,去除冗余特征并加强特征的区分度,引入流形学习中的线性局部切空间排列算法,提出了一种新的支持向量回归机的股价预测优化模型.首先利用线性局部切空间排列算法对股票原始数据进行特征提取,然后采用支持向量回归机对提取到的特征和股票价格之间的非线性关系建模,并利用遗传算法优化支持向量回归机的参数,最终提高股票价格的预测精度.为证明模型的有效性,采用标准普尔500指数在2012—2013年、2014—2015年2个时间段内的股票数据进行检验.实验证明,提出的模型相较其他对比模型具有更高的预测精度,更强的泛化能力.     

改进的阈值小波和PSO－SVM算法及应用

本文提出了基于改进阈值小波及改进支持向量机的低速重载滚动轴承故障识别方法.首先在实验台上测量三种不同工况的轴承信号,利用改进阈值小波对信号进行降噪处理,将降噪的信号利用小波包分解法得出各频带的特征能量值;其次利用粒子群算法来优化支持向量机的学习因子,提高支持向量机多分类器的识别性能;最后,将特征能量值导入优化后的多分类器,实现低速重载滚动轴承的智能识别.结果表明,结合后的方法有着良好的诊断效果.     

基于迹比优化的正交子空间支持向量机

针对多平面支持向量机机器学习算法的分类性能受特征数量限制的问题,提出一种正交子空间支持向量机(orthogonal subspace support vector machine,OSSVM).首先为每类数据寻找一个正交子空间,使得该类数据和其他类数据在子空间中的投影存在较大间隔;然后基于迹比优化提出求解OSSVM模型的迭代算法,再利用核方法将OSSVM扩展为非线性模型.实验结果验证了本文算法在数据分类中具有良好的泛化性能.     

低阶数据映射和特征加权的线性SVM

针对传统线性支持向量机在训练数据集时均等对待每一维输入特征,以及在原始空间直接分类造成预测准确率低的问题,提出低阶多项式数据映射和特征加权相结合的方法,来提高线性支持向量机的分类性能。该方法首先将每个样本映射到多项式核对应的2 阶显式特征空间,从而增加样本的隐性信息,然后使用模糊熵特征加权算法计算每一维特征的权重,通过权重衡量特征对分类结果的贡献大小。从不同数据库选取7个数据集进行测试,在训练时间和预测准确率2个方面将该方法与核支持向量机、线性支持向量机的其他改进算法进行比较。结果显示,随着数据集规模的扩大,训练时间降低一个数量级,预测准确率在一些数据集上取得与核支持向量机相接近的效果。结果表明：所提方法可以有效提高线性支持向量机的整体性能。     

一种新型的自适应多核学习算法

针对样本基数较大、 维数较高、 特征较复杂的数据集训练问题, 将支持向量机与蚁群优化算法相融合, 提出一种自适应多核学习算法. 利用吸引子传播聚类算法自适应地发现相似特征, 并据此利用蚁群算法自适应地选择核函数参数, 从而快速选择最优核函数. 通过UCI数据集的5组数据实验表明, 该算法相比于传统的支持向量机分类准确率和F₁值更高, 验证了该算法的有效性和可行性.