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MAPSO-LSSVM模型的基坑开挖对周围建筑物沉降预测研究

为了快速准确的预测基坑开挖对周围建筑物沉降的影响,本文提出一种结合多智能体粒子寻求LSSVM(最小二乘支持向量机)模型参数的算法,提高了LSSVM算法的预测精度.采用该算法对昆明市某基坑开挖过程中周围建筑物的沉降进行预测,并与其他预测方法进行对比,结果表明该算法具有收敛速度快、预测精度高等特点.     

基于改进粒子群优化LSSVM的污水COD软测量建模

针对在污水处理过程中水质参数(如出水化学需氧量(COD),pH值)变化过程的高度时变性、非线性和复杂性等特点,提出一种基于改进粒子群优化最小二乘支持向量机(IPSO-LSSVM)的软测量模型。该模型将小样本机器学习——最小二乘支持向量机(LSSVM)引入工业污水处理过程水质参数预测,网络训练过程中采用粒子群优化算法,使得该算法能够自适应获取最优超参数,形成IPSO-LSSVM算法,对工业污水处理出水COD参数进行回归预测。实验结果表明:与LSSVM和PSO-LSSVM模型相比,IPSO-LSSVM模型预测结果的均方根误差分别降低了40.9%和30.5%;相关系数分别提高了13.0%和6.6%。这表明IPSO-LSSVM模型在预测精度、收敛速度和抗干扰能力等方面明显优于LSSVM和PSO-LSSVM模型。     

基于鲸鱼优化参数的最小二乘支持向量机短期负荷预测方法

大量分布式能源站的出现以及电动汽车的普及,给电力系统的安全、经济运行带来影响的同时,传统的负荷预测方法也面临挑战。针对这个问题,提出了利用鲸鱼算法优化最小二乘支持向量机（Whale Optimization Algorithm-Least Squares Support Vector Machine,WOA-LSSVM）进行短期电力系统负荷预测。利用鲸鱼算法全局寻优能力强、收敛速度快的优点,弥补最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）选参的盲目性,提高LSSVM的负荷预测精度。采用WOA-LSSVM对2013年浙江某地区历史负荷数据预测未来1 d的负荷,并与粒子群优化最小二乘支持向量机模型和标准LSSVM模型预测结果对比。结果表明,基于鲸鱼优化LSSVM的短期负荷预测具有较高的预测精度,相对误差较小。     

基于CPSO-LSSVM的陀螺仪故障趋势预测

为了提高最小二乘支持向量机(LSSVM)的学习性能和泛化能力,提出了混沌粒子群优化(CPSO)算法和交叉验证(CV)算法相结合的LSSVM参数寻优方法.CPSO算法将混沌搜索引入到粒子群算法中产生初始混沌粒子,并在粒子运动中不断加入混沌扰动,实现LSSVM参数的自动选取.利用交叉验证误差构造粒子的适应度函数,为参数选择提供评价标准.陀螺仪随机漂移是影响陀螺仪性能可靠性的主要因素,将经过参数寻优的LSSVM用于建立陀螺仪随机漂移的时间序列预测模型,预测值与实际值相差较小,可为陀螺仪的故障趋势预测提供依据.实验结果表明CPSO算法是选取LSSVM参数的有效方法,所建的回归模型具有较高的预测精度.     

基于混沌果蝇优化最小二乘支持向量机的秸秆发酵过程软测量建模

针对秸秆发酵制取燃料乙醇过程的关键参量乙醇质量浓度难以用传统物理传感器实时在线测量,给发酵过程的监测与控制带来困难这一难题,采用混沌果蝇优化算法( chaos fruit fly optimization algorithm,CFOA)优化最小二乘支持向量机( least square support vector machine,LSSVM)的关键参数,避免了普通交叉验证法选取参数的耗时性和盲目性,建立混沌果蝇最小二乘支持向量机软测量模型,实现乙醇质量浓度的在线实时测量.实验仿真表明：基于CFOA的LSSVM模型平均误差为4.55%,明显优于LSSVM模型,表明该软测量建模方法预测能力强,测量精度高.     

混沌粒子群算法优化最小二乘支持向量机的混凝土强度预测

为了获得更理想的混凝土强度预测结果,提出一种混沌粒子群算法优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的混凝土强度预测模型。首先采集混凝土强度数据,并进行归一化处理。然后采用LSSVM对混凝土强度与影响因子之间的变化关系进行建模,并采用混沌粒子群算法搜索最优LSSVM参数。最后采用具体混凝土强度预测实例对其性能进行分析。结果表明,本文模型可以准确描述混凝土强度与影响因子间的变化关系,提高了混凝土强度预测精度,具有一定的实际应用价值。     

基于WOA-LSSVM的锅炉NOx排放量预测模型

精准可靠地预测锅炉NO_x排放量对电站锅炉低氮运行有着重要意义,为了提升模型的预测效果,提出一种基于鲸鱼优化算法-最小二乘支持向量机(WOA-LSSVM)的锅炉NO_x排放量预测建模方法。首先归一化处理初始样本数据,然后通过WOA算法对LSSVM中的核函数宽度和惩罚因子两个参数进行寻优求解,建立WOA-LSSVM黑箱模型,最终得到模型输出,同时将采用果蝇优化算法(FOA)、粒子群优化算法(PSO)优化参数建立的LSSVM预测模型和单一LSSVM预测模型作为对比研究。仿真结果表明,采用WOA优化的LSSVM模型在NO_x排放量预测方面明显优于其他选定模型,具有稳定且较高精度的仿真性能。     

基于相空间重构和最小二乘支持向量机的滑坡预测

针对滑坡位移时间序列的非线性特性,引入基于相空间重构和最小二乘支持向量机（LSSVM）的预测法.利用Cao氏方法确定嵌入维数,根据互信息法计算最佳延迟时间;然后在相空间中,利用最小二乘支持向量机（LSSVM）建立预测模型.试验结果表明,模型具有较高的精度,是科学可行的.     

基于混沌优化支持向量机的大坝安全监控预测

首先介绍了基于统计学习理论的一种新的机器学习技术——支持向量机(Support Vector Machine,SVM),并针对目前支持向量机参数选择时人为选择的盲目性,将具有良好优化性能的混沌优化(Chaos Optimi-zation)技术应用到支持向量机惩罚函数和核函数参数的优化,提出了混沌优化支持向量机(Chaos Optimization Support Vector Machine,COSVM)方法.根据丰满大坝1997-2004年的实际监测数据,建立了混沌优化支持向量机大坝安全监控预测模型,进行了与统计回归模型和BP神经网络模型的分析比较,结果表明,COSVM模型具有更高的预测精度,同时在较长时段的预测中,COSVM模型也表现出更好的泛化推广性能.     

基于改进支持向量机的瓦斯涌出量预测

为了克服瓦斯涌出量预测传统模型存在泛化能力弱和预测精度低的缺点,基于改进粒子群优化支持向量机建立一种非线性的煤矿瓦斯涌出量预测新模型。用改进的粒子群优化算法对支持向量机的惩罚因子与核参数进行寻优,选取最佳参数,以最佳参数对给定的训练样本进行学习训练,得到系统输入输出之间依赖关系的估计,再由这种关系对未知输出做出预测,进而建立起新型支持向量机预测模型。仿真实验结果显示,与普通粒子群优化的支持向量机相比,改进算法可使预测值的最大误差降低3．86％,平均误差降低4．27％,即新模型能够克服传统预测模型人为选取参数的盲目性以及神经网络的过学习问题,从而提高瓦斯涌出量预测的精度。     

基于相关向量机和模糊综合评价的路况预测模型

为了缓解交通拥堵、道路服务水平低、市民出行效率低等问题,提出基于相关向量机和模糊综合评价的路况预测模型. 利用遗传算法和粒子群算法作为参数寻优算法,优化组合核相关向量机. 基于Spark并行化参数寻优算法,提高模型的训练效率. 提出基于Spark并行化的遗传算法和粒子群算法,优化组合核相关向量机（SPGAPSO-CKRVM）. 使用SPGAPSO-CKRVM对车流量和车速进行预测,利用预测结果计算3个交通路况评价参数：平均车速、路段饱和度和交通流密度. 将3个参数输入到模糊综合评价模型中,通过熵值法确定高峰时段和平常时段的各指标权重系数,将路况划分为6个等级. 使用加拿大Whitemud Drive公路的真实数据进行验证,证明了该模型与传统方法相比具有更高的预测精度和扩展性,路况预测准确率达到90.28%.     

一种组合核相关向量机的短时交通流局域预测方法

为有效提高短时交通流预测的精度,提出一种基于组合核相关向量机模型的短时交通流局域预测方法.首先利用C-C方法实现相空间重构,然后根据Hannan-Quinn准则确定邻近点个数,进而构建基于粒子群优化的组合核相关向量机模型,最后采用上海市南北高架快速路的感应线圈实测数据进行实验验证和对比分析.实验结果表明:基于组合核相关向量机模型的短时交通流局域预测方法的预测误差和均等系数均优于对比方法,其中,平均绝对百分比误差比GKF-RVM模型、GKF-SVM模型和加权一阶局域预测模型分别降低了29.2%、47.5%和59.5%,能够进一步提高短时交通流预测的精度.     

基于参数收敛的时变参数沉降预测模型

当时变参数沉降预测模型中的参数随时间不收敛时,模型对中长期沉降的预测精度不高,不能预测最终沉降.基于沉降预测模型参数的物理含义,分析模型参数随时间的变化规律,采用随时间收敛的函数来描述模型参数随时间的变化,建立相应的时变参数沉降预测模型.根据前期实测数据,采用最小二乘法对预测模型进行求解.通过引入遗忘因子来加大近期实测数据的权重,进一步提高模型的预测精度.实例分析表明,所提出的时变参数预测模型拟合精度高于现有的沉降预测模型,对全过程的实测沉降数据都具有很好的拟合精度,并对最终沉降做出合理的预测.     

机加零件质量预测与工艺参数优化方法

为了有效利用机加零件工艺信息和检测信息,提出基于机器学习算法的质量预测与工艺参数优化方法. 以集成工艺信息和检测信息的基于模型定义（MBD）模型为输入,通过对三维建模软件的二次开发实现参数提取,并建立结构化数据集. 利用多种机器学习分类器构建基于工艺参数与质量分类标签的质量预测模型. 结合信息增益算法对所有工艺参数进行优先级排序,筛选出对质量影响最大的工艺参数;开发质量预测与工艺参数优化工具集,利用梯度提升树模型优化对质量影响最大的工艺参数. 以某航空企业提供的铣削实验数据验证所提出方法的有效性和可靠性. 验证结果表明,该方法能够较好地实现机加零件的质量预测和工艺参数优化.     

萤火虫算法优化SVR参数在短期电力负荷预测中的应用

由于萤火虫算法(FA)具有全局性能好、收敛精度高等优点,因此将萤火虫算法用于SVR的惩罚系数C和核参数σ的优化选取中。为提高迭代收敛速度和寻优精度,对萤火虫算法加以改进,在迭代过程中对亮度最亮的萤火虫位置施加随机扰动;将参数经过优化选取的SVR用于短期电力负荷预测,并将预测结果与采用网格搜索法、遗传算法、粒子群算法得到的结果做比较。其结果表明,采用改进萤火虫算法作参数寻优的SVR的负荷预测精度高,效果最好。     

一种支持向量机参数选择的改进分布估计算法

支持向量机(support vector machine,SVM)的学习性能和泛化能力在很大程度上取决于参数的合理设置. 将支持向量机的参数选择问题转化为优化问题,以模型预测均方根误差为评价函数,提出一种引入混沌变异操作的改进分布估计算法(estimation of distributionalgorithm,EDA),并将其用于优化求解ε-支持向量机的参数:惩罚因子、不敏感损失系数以及高斯径向基核函数的宽度. 由于改进EDA利用混沌运动的随机性和遍历性等特点在解空间内进行优化搜索,能够较好解决传统EDA易于陷入局部极小的缺陷. Chebyshev混沌时间序列预测仿真结果表明:改进EDA是选取SVM参数的有效方法.     

基于灰色理论和Usher曲线的PHC管桩单桩竖向极限承载力预测

针对利用现行规范公式计算PHC管桩的竖向极限承载力值存在结果偏低的问题,根据竖向静载荷文献资料,基于灰色理论GM(1,1)模型和Usher曲线模型预测单桩的极限承载力,并采用MATLAB软件实现预测模型算法.工程实例分析表明:灰色预测模型的预测精度与竖向静载试验数据级数选取、预测距离有密切关系;Usher曲线模型对桩极限承载力的预测精度大大高于灰色模型,此结果可为类似工程地质条件下PHC管桩单桩竖向极限承载力的预测提供借鉴.     

基于RBF神经网络的裂缝开度预测模型

大坝裂缝开度是大坝安全的重要特征之一。针对传统裂缝开度预测模型的不足,提出了基于RBF神经网络的裂缝开度预测模型,该模型克服了传统模型容易陷入局部极小和运算迭代量大的缺点,有效地提高学习速度,加快了收敛速度,缩短了训练时间,使得预测精度提高,因此能较好地预测裂缝开度值。利用Matlab的RBF神经网络工具箱建立了裂缝开度预测模型,并应用于实际工程中,取得了较高的拟合预报精度,说明该方法具有较强的实用性。