基于NGA-LSSVM的白水浓度软测量

提出了一种基于小生境遗传算法—最小二乘支持向量机(NGA-LSSVM)的软测量建模方法.充分利用遗传算法强大的全局搜索能力,引入小生境遗传算法对最小二乘支持向量机各个参数(损失函数参数、惩罚因子、核函数及其参数)进行优化选择,将支持向量机参数由人工选取变为自动确定,为解决支持向量机参数自动优化问题提供了一条有效的途径.将所提出的建模方法应用于制浆造纸生产过程白水浓度软测量研究中,研究结果表明:与普通最小二乘支持向量机相比,该建模方法具有更佳的预测精度,能满足造纸生产过程的实际需要.     

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.     

最小二乘支持向量机分类问题的算法实现

介绍了支持向量机理论、常用的支持向量机内积核函数以及最小二乘支持向量机算法.采用最小二乘法实现了支持向量机分类算法.数字仿真结果表明,该算法的识别正确率可达100%.     

基于KPCA-LSSVM的公路软基路堤沉降预测

针对公路软基路堤沉降发生过程中多变量、强耦合、强干扰、大滞后的复杂特性,利用KPCA先将非线性数据投影到高维空间使其映射呈线性关系,应用PCA提取出映射数据的线性特征信息,间接实现去除原始数据噪声,以降低样本的维数,然后再利用最小二乘支持向量机进行建模的方法对软基路堤沉降进行预测。仿真结果表明：与最小二乘支持向量机及主元分析—最小二乘支持向量机建模方法相比,该核主元分析与最小二乘支持向量机结合的方法能够更准确地预测路堤沉降,且满足精确性和适用性的要求。     

函数学习的小波再生核支持向量回归模型

受小波理论与再生核Hilbert空间理论的启发，提出了一种新的小波再生核。该小波再生核由不同分辨率的小波基函数生成，并且是一种容许的支持向量核。应用该小波再生核，构造了用于函数学习的最小二乘支持向量回归模型。这种回归模型融合了支持向量机与小波的优点。仿真例子说明了该方法的可行性与有效性。     

基于最小二乘支持向量机的数控机床热误差预测

为实现数控机床热误差的补偿控制,提出基于最小二乘支持向量机进行数控机床热误差建模预测的方法.根据最小二乘支持向量机回归预测的原理,优化选择最小二乘支持向量机参数,对数控车床热误差进行最小二乘支持向量机建模.通过测量数控车床主轴温升值与主轴热变形量,将获得的数据进行最小二乘支持向量机建模训练,以建立机床热误差预测模型.实验结果表明,该模型能有效描述热动态误差,与最小二乘法建模进行比较,结果显示,基于最小二乘支持向量机的数控机床热误差预测模型精度高、泛化能力强;采用最小二乘支持向量机得到的预测模型可用于数控机床热误差实时补偿,以提高机床的加工精度.     

基于最小二乘支持向量机的刀具磨损预报建模

最小二乘支持向量机是支持向量机的一种扩展,已在模式识别和函数逼近等领域得到了成功应用.将最小二乘支持向量机应用于刀具磨损的预报,在网格搜索的基础上采用交叉验证法确定模型的参数,并同偏最小二乘回归的建模结果进行了比较.     

支持向量机模型改进及在短期边际电价预测中的应用

传统的最小二乘支持向量机模型对训练样本的各个输入点同等看待,各输入向量的贡献度是相同,未对离群点加以考虑.在最小二乘支持向量机模型中引入隶属度的相关理论并建立模糊隶属度函数,对离群点和正常点赋予不同的贡献度,建立了模糊最小二乘支持向量机模型.最后,以美国PJM电力市场的边际电价预测为例,验证了本文模型的预测精度比传统的最小二乘向量机模型高50％左右,且复杂程度基本不变.     

基于多源数据特征融合的球磨机负荷软测量

针对磨矿过程球磨机负荷(ML)难以实时检测,生产中主要依靠人工经验判断负荷状态的难题,依据磨机筒体振动、振声、电流等信号与磨机负荷间存在相关性、信息互补与冗余的现象,提出基于多源数据特征融合的球磨机负荷软测量新方法.该方法由时域滤波、时频转换、特征提取、特征选择及软测量模型5部分组成.采用快速傅里叶变换(FFT)将滤波后的筒体振动及振声时域信号转换成频域信号,根据研磨机理将频域信号划分为低、中、高3个频段,采用核主元分析(KPCA)分别提取各个频段的非线性特征,选择振动、振声频域特征与电流时域特征的融合信号作为模型输入,建立基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的磨机负荷软测量模型.实验结果表明,该方法与基于主元分析-最小二乘支持向量机(PCA-LSSVM)方法和单传感器方法相比,磨机负荷参数预测精度较高.     

基于核主元分析和支持向量机的f-CaO含量预测

将核主元分析和支持向量机相结合,运用核主元分析对数据样本进行非线性特征提取,得到更易于回归的特征主元分量,达到了降低支持向量机的输入空间维数,然后运用最小二乘支持向量机进行训练,通过网格搜索和交叉验证确定最小二乘支持向量机的最优参数.建立了预测水泥熟料游离氧化钙含量的核主元分析支持向量机模型.计算结果表明提出的模型能有效地预测水泥熟料游离氧化钙含量.     

基于最小二乘支持向量机的黏着状态辨识

针对重载机车黏着状态辨识中分类准确率不高的问题,提出采用布谷鸟遗传算法对最小二乘支持向量机的参数进行优化,并采用交叉验证原理提高该模型的整体泛化性能。首先,采用布谷鸟算法寻找惩罚因子和核参数的初始值;然后,采用遗传算法对最小二乘支持向量机进行训练,从而得到具有最佳参数的最小二乘支持向量机的分类模型。该分类模型将重载机车黏着状态分为正常、故障征兆、微小故障和严重故障4个状态。实验结果表明,提出的最小二乘支持向量机模型在黏着状态辨识中的分类准确率高达94.59%,高于极限学习机的分类准确率(84.61%),证明布谷鸟遗传算法能够有效提高最小二乘支持向量机的分类准确率。     

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.     

基于LS-SVM苯乳酸发酵过程的建模

为了解决苯乳酸发酵过程中关键生物参数难以直接在线检测的问题,提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的软测量建模方法. 通过使用径向基核函数来对菌体浓度、苯乳酸浓度建立模型,对建模的理论进行了分析和并进行了仿真研究,同时还采用支持向量机对过程进行了建模,对两种方法的优缺点进行了比较. 结果表明,基于LS-SVM的建模方法预测精度高、跟踪性能好,能提高在线预估的效率,非常适合于苯乳酸发酵过程的在线预估.     

支持向量机的给水管网水质综合评价研究

提出了基于支持向量机(SVM)的给水管网水质综合评价模型.在给水管网水质评价标准的基础上采用内插法获得学习样本,利用最小二乘支持向量机回归算法和高斯核函数对支持向量机进行训练,并用K-折交叉验证法优化模型参数,以优化参数的模型建立网络水质分级标准.将训练好的网络模型应用于水体实例并与其它几种评价模型加以比较,分析结果表明,SVM方法评价结果比较客观、合理,尤其在体现指标的极值作用方面具有独到的优势.     

基于图像模式的肺结节识别

将矩阵化最小二乘支持向量机算法应用于肺结节识别的研究,将图像矩阵作为输入,可解决空间信息丢失问题。实验选用20套CT影像,用提取出的20个结节与20个假阳测试分类器性能。正则化参数用网格搜索方法进行交叉验证,从而得到线性核下的最优参数。实验结果验证了此种方法在肺结节检测中应用的可行性及有效性。     

基于LS—SVM的福房价格指数预测

提出一种基于最小二乘支持向量机（LS—SVM）的福房指数预测方法。采用感知机核函数、多项式核函数和高斯核函数进行仿真模拟,经过参数选优建立了精度较高的福房指数预测模型。预测结果表明,利用LS-SVM模型进行预测具有误差小、拟合程度高等优点,可适用于房地产价格指数的预测。     

稀疏最小二乘支持向量机

针对大规模数据集的回归和分类问题，改进了最小二乘支持向量机.以再生核希尔伯特空间中的线性分析为基础，把样本集映射到再生空间中，然后张成再生空间的一个线性子空间，并求出这个子空间的基.利用基线性表示子空间中的其他元素，减小了求解矩阵的维数，通过求解规模相对较小的线性方程组完成对支持向量机的训练.采用该方法对较大规模的数据样本进行了回归和分类仿真试验，并与普通的最小二乘支持向量机进行比较.结果表明，采用该方法解决复杂非线性函数的回归和分类问题，不但可以得到稀疏解，而且计算速度比普通最小二乘支持向量机提高了约20％.     

基于局域波法和KPCA-LSSVM的滚动轴承故障诊断

针对故障滚动轴承振动信号具有非平稳性,提出基于局域波法和核主元分析 最小二乘支持向量机(KPCA LSSVM )的故障诊断方法.先对轴承振动信号进行局域波分解得到若干内禀模式函数(IMF),分别计算各IMF分量的特征能量、奇异值和AR模型参数作为原始特征向量,再用KPCA将原始特征向量映射到高维特征空间提取主元构造新的特征向量,将其作为LSSVM分类器的输入来实现轴承的故障诊断.故障诊断试验结果表明,KPCA LSSVM诊断方法通过KPCA得到更多的识别信息,改善了LSSVM的分类性能,相对于直接LSSVM诊断方法具有更优的泛化性,可准确识别轴承的故障类别和严重程度.