基于在线鲁棒LSSVM的自适应PID算法

为了解决在线最小支持向量机在每个采样周期更新模型带来计算量大的问题,提出了在线鲁棒最小二乘支持向量机(LSSVM)的自适应PID控制算法.通过2步加权策略提高LSSVM的鲁棒性,把样本预测误差与过程先验知识相结合给出控制模型复杂度准则,有效地提高了模型的精度、速度以及稀疏性;结合预测控制思想,把在线鲁棒LSSVM算法用于PID非线性控制.仿真结果表明:鲁棒Huber函数与ε-不敏感函数相结合的鲁棒代价函数,能够有效地对系统局部非线性区域进行建模,随系统工作点变化而自适应地辨识,不仅有较高的控制精度,而且具有较强的鲁棒性和建模速度,能够适应时变参数对象的控制.     

最小二乘支持向量机的半监督学习算法

将最小二乘支持向量机引入到半监督学习中,提出了一种最小二乘支持向量机的半监督学习算法.采用最小二乘支持向最机训练混合样本集,利用最小二乘支持向量机训练速度快、效率高等优点有效地克服了目前一些半监督支持向量机学习算法时间代价大、效率低的缺陷.在训练过程中采用区域标注法,减少达到收敛所需要的迭代次数,并给出了SLS-SVM算法具体的数学描述.在人造数据集及实际数据集上的实验表明,最小二乘支持向量机的半监督学习算法可以有效的减少训练时问,提高训练的速度,从而具有更好的推广能力.     

基于鲁棒最小二乘支持向量机的齿轮磨损预测

为了降低包含噪声的现场齿轮磨损数据对最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)模型稳健性的影响,采用迭代鲁棒最小二乘支持向量机(iteratively robust least squares support vector machine,IRLSSVM)对齿轮磨损数据进行建模和预报.首先,增加权函数迭代次数以保证建模过程的鲁棒性;然后,将具有全局搜索的耦合模拟退火(coupled simulated annealing,CSA)与局部优化的单纯形法(simplex method,SM)相结合的方法用于优化IRLSSVM模型超参数,进而采用鲁棒交叉验证作为CSA-SM算法拟合目标函数,提高IRLSSVM模型超参数优化过程的鲁棒性;最后,利用K727840ZW变速箱现场齿轮磨损数据进行了数值实验,结果验证了所提出方法的有效性.     

回归型模糊最小二乘支持向量机

为了克服最小二乘支持向量机对于孤立点过分敏感的问题,将模糊隶属度概念引入最小二乘支持向量机中,提出了基于支持向量域描述的模糊最小二乘支持向量回归机.该方法先对样本进行数据域描述得到一个包含该组数据的最小半径的超球,再根据特征空间中样本与超球球心的距离确定它们的隶属度,减少了奇异点(噪声)的影响;把所要求解的约束凸二次优化问题转化为正定线性方程组,并采用快速Cholesky分解的方法求解该方程组.实验结果表明该方法在不牺牲训练速度的前提下,比支持向量机和最小二乘支持向量机具有更高的预测精度.     

最小二乘支持向量机的两点改进

最小二乘支持向量机以其较好的性能得到了广泛应用,但仍存在2点不足:一方面,最小二乘支持向量机将所有训练样本都作为支持向量参与未知样本的分类,导致该算法在泛化过程中处理速度较慢;另一方面,最小二乘支持向量机主要利用光谱数据进行训练和分类,忽略了对地物空间信息的挖掘,影响了分类精度。为此,提出一种基于库伦引力模型的样本缩减策略,在此基础上将分类结果与基于空间信息的分类器相融合,由此产生的新分类器可以有效解决以上两方面的问题。实验表明了新分类模型在分类精度与速度方面的优势。     

差分进化最小二乘支持向量机法预测日用水量

为解决最小二乘支持向量机的参数确定问题,提出采用自适应差分进化最小二乘支持向量机法预测日用水量.引入改进粗糙集算法分析日用水量主要影响因素,利用自相关系数法确定序列的相关性,并将自适应差分进化算法(SADE)用于优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数,建立了基于SADELSSVM的预测模型.结果表明,与传统差分进化算法(DE)和自适应遗传算法(SAGA)相比,SADE具有更快的最优个体搜索速度和群体进化速度,与基于SAGALSSVM和基于DELSSVM的模型相比,本文提出模型的预测能力更强.     

基于最小二乘支持向量机的时用水量预测模型

针对神经网络存在结构较难确定,训练易陷入局部最优以及容易过学习等问题,提出将最小二乘支持向量机用于预测时用水量.最小二乘支持向量机(LSSVM)基于结构风险最小化,能够较好地协调经验风险最小化和学习机器VC维之间的关系,并且LSSVM在支持向量机(SVM)的基础上,通过将价值函数改为最小二乘价值函数以及用等式约束代替不等式约束,将求解的二次规划问题转变为一组等式方程,采用径向基核函数,得到LSSVM模型的待定参数比标准支持向量机少,仅为2个.根据时用水序列具有周期性和趋势性的特点,建立了基于最小二乘支持向量机的时用水量模型.实例分析表明,与基于BP网络的时用水量模型相比,基于最小二乘支持向量机的时用水量模型具有更强的预测能力.     

基于DEG-WO-LSSVM模型的用电负荷预测

为了提高负荷预测的拟合精度,提出一种基于优化灰狼算法的最小二乘支持向量机负荷预测模型,针对标准灰狼算法精度低、收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,采用差分算法优化标准灰狼算法。利用改进的灰狼算法优化最小二乘支持向量机的两个主要参数,建立功率负荷预测研究模型。通过实例分析获得负荷预测结果,利用三种评价指标对比了四种算法模型。实验表明,改进灰狼算法优化最小二乘支持向量机的改进评价指标数值较低,拟合曲线精度更高。     

双核函数最小二乘支持向量机汽油干点软测量建模

针对单核函数最小二乘支持向量机容易陷入局部最优值,提出双核函数最小二乘支持向量机软测量建模算法。该方法利用Sigmoid核函数与RBF核函数线性加权构成双核函数,去除部分较小支持向量样本的方法,改善最小二乘支持向量机的稀疏特性,提高模型运算速度,用k-交叉验证法进行部分参数的优化,最后将此方法用于建立汽油干点软测量模型,并与标准支持向量机、单核最小二乘支持向量机比较,结果表明双核函数最小二乘支持向量机软测量模型具有更高的计算精度和更好的推广能力。     

基于极限学习机的非线性内模控制

针对非线性的内模控制的逆模难以求解的问题,该文提出一种基于改进极限学习机(MELM)的非线性内模控制方法。在基本的极限学习机模型中加入L1和L2范数罚函数,然后将改进极限学习机算法用于建立非线性系统的内模型和逆模型。仿真实验中,选取4种典型信号进行跟踪,并检验了系统的抗干扰能力和系统参数发生变化时的鲁棒性,通过将MELM和最小二乘支持向量机(SVM)以及极限学习机算法进行对比,表明基于MELM的内模控制方法对非线性系统具有更好的控制性能、较强的抗干扰能力和鲁棒性能。     

双层规划模型的大规模UCAV编队队形优化

为解决复杂约束环境下大规模无人战斗机(UCAV)编队队形优化问题,提出基于双层规划模型的队形优化求解算法.以大规模UCAV编队空对地饱和打击作战场景为例,建立UCAV编队作战上层规划模型,通过采用离散粒子群-模拟退火(DPSO-SA)算法进行求解,得到执行每个任务的UCAV编号和最优队形;根据现有的编队作战队形库,建立编队中UCAV站位下层规划模型,通过采用遗传算法进行求解,得到UCAV在队形中的位置.仿真结果表明:在上层规划模型中引入改进模拟退火算法,可以解决离散粒子群算法易陷入局部极小值的问题;设计双层规划模型,可以解决DPSO-SA算法后期收敛速度慢的问题.相对于单层规划模型,双层规划模型求解大规模UCAV编队队形优化问题收敛速度更快,寻优效果更好.     

智能文化算法在移动台定位技术中的应用研究

非线性优化问题一直是无线定位技术研究的难点.而文化算法作为一种新型的智能算法在解决非线性优化问题方面有其独特的优势.针对定位系统和文化算法的特点,提出一种将Chan算法与文化算法相结合的算法.利用该算法解决TDOA定位估计中遇到的非线性最优化问题.仿真结果表明:该算法性能稳定,与传统算法以及其他智能算法相比,定位精确度较高,收敛速度较快.     

一种稀疏孔径逆合成孔径雷达成像算法

针对逆合成孔径雷达成像在稀疏孔径条件下存在方位向分辨率低、易受噪声干扰等问题,利用目标二维分布的稀疏性将成像问题转换为多测量向量模型下稀疏信号的重构问题,采用零范数最小均方法并行处理以提高运行效率,使用最优步长公式代替固定步长以避免步长设置不当对收敛速度和性能的影响,并利用平滑零范数法逼近零范数以提高重构精度和抗噪性能。相较于已有算法,新算法能够获得更高质量的目标图像,对噪声鲁棒性强,并且计算量更低。仿真和实测数据的处理结果,验证了该算法的有效性。     

一种具有统计不相关性的最优边界鉴别向量集

为了解决现有维数约简算法受样本分布影响较大、不支持小样本学习等问题,在分析线性鉴别分析(LDA)中最优鉴别向量与支持向量机(SVM)中分类超平面法向量之间关系的基础上,基于统计不相关最优鉴别向量集优于正交最优鉴别向量集的事实,提出了通过对改进的SVM的二次优化问题进行递归求解来获取具有统计不相关性的最优边界鉴别向量集的算法,并使用核方法将其推广到可以解决非线性特征抽取问题.结果表明:在采用相同参数并使用k-最近邻分类器进行训练和测试的情况下,提出的算法对实际数据集Waveform,Heart,Diabetis的分类精度均高于SVM和RSVM,不会出现当抽取超过最优维数时随着抽取维数的增加分类精度反而降低的现象,体现了本算法在抽取不相关特征向量方面的有效性.     

基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合策略及其应用

为了提高遗传算法的局部搜索能力,根据遗传算法和禁忌搜索算法自身的特点,通过分析2者的优势和不足,提出了一种将2者混合使用的求解优化问题的方法．本算法用遗传算法作全局搜索,用禁忌搜索算法作局部搜索,可以加快收敛速度,得到满意的计算结果．同时,为抑制早熟现象,避免收敛到局部最优点,提出了一种应对策略．实验结果表明,该算法在计算速度和计算结果方面都有改进．     

基于鉴别流形的不相关稀疏投影非负矩阵分解

基于流形学习、稀疏表示和鉴别分析理论,提出一种基于鉴别流形的统计不相关稀疏投影非负矩阵分解(discriminative manifold—based uncorrelated sparse projective NMF, DMUPNMF)算法。该方法继承了线性投影NMF优点,充分利用了数据集的局部和非局部几何鉴别信息,能够从数据集中抽取不相关鉴别特征,且分解结果具有良好的数据局部表示和稀疏性;给出多乘更新规则求解优化算法并证明其收敛性,还给出投影梯度优化算法以提高收敛速度。为解决大规模数据处理中计算量和存储空间过大问题,提出一种从训练集选取少量代表性样本学习DMUPNMF方法。大量的实验表明,该算法优于现有的改进NMF算法。     

Blind equalization method for OFDM systems in non-cooperative communication

The traditional methods of blind equalization for orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) systems have the problems of slow convergence rate and short received data. A novel blind equalization method of OFDM systems based on the multi-modulus hybrid algorithm and variable step size iteration of inter symbol interference is proposed to solve this problem. Piecewise multiplexing of the received data is adopted in this method, and then the modified constant modulus algorithm and the decision directed algorithm are mixed into the multi-modulus hybrid algorithm. This equalization method is utilized by the variable step size iteration based on inter symbol interference. Simulation results show that the proposed method has not only more stable convergence performance but also faster convergence speed than the traditional equalization methods in non-cooperative communication.     

A fast algorithm for calculating surface electric field of converter valve shield system by multipole boundary element method

The surface electric field analysis of the converter valve shield system is a large-scale electrostatic field problem, which is difficult to analyse. The fast multipole boundary element method(FMBEM), which is suitable for solving large-scale problems,can accelerate the computation speed and conserve memory. However, the coefficient matrix implicitly formed by using the FMBEM is sometimes ill-conditioned, especially for large-scale problems; thus, the convergence of iteration is poor. In this paper, a fast solver is proposed to improve efficiency. First, an adaptive GMRES(m) with variant restart parameter is adjusted for the Galerkin FMBEM. In addition, the sparse approximate inverse preconditioner is improved, and a new sparsity pattern is proposed for the multiscale problem derived from the converter valve shield system. The numerical results show that the accuracy can meet the engineering requirements compared with the finite element method. Compared with other solvers and preconditioners, the algorithm can achieve a satisfactory convergence rate and reduce the computation time. In addition, a single bridge shield system of ±160 kV converter valve is successfully analysed using the proposed method.     

基于集员滤波和数据重用的CMA盲均衡算法

提出了一种适用于突发信号的CMA盲均衡算法。该算法基于集员滤波和数据重用思想,在集员约束集中采用仿射投影的思想,设置多个约束集,其个数与数据重用的长度相同。新算法大大提高了CMA算法的收敛速率,同时由于集员滤波思想的应用,超量均方误差也能维持在一个相对较低的水平,适用于突发信号的盲均衡。文中详细描述了新算法的推导过程,并就其性能进行了理论分析。在最后的数据仿真中,与基本CMA等算法在收敛速率、稳态误差等方面进行了对比分析,验证了新算法的有效性。     

求解大规模稀疏线性方程组的算法

给出了求解大规模稀疏线性方程组的一个实用算法;该算法能够保持矩阵的稀疏性和减少存贮量,并且能够求解一些大规模的问题．而这些问题所对应的系数矩阵可能不是稀疏的．