基于蚁群粒子群混合算法与LS-SVM瓦斯涌出量预测

为有效预防瓦斯灾害,以预测矿井瓦斯涌出量为研究目的,提出经改进的蚁群（ACO）粒子群（PSO）混合算法优化的最小二乘支持向量机（LS-SVM）,并用其预测非线性动态瓦斯涌出量。算法通过对LS-SVM的正则化参数C和高斯核参数σ进行寻优,建立了基于蚁群粒子群混合算法优化的瓦斯涌出量预测模型,并根据赵各庄矿矿井监测到的各项历史数据进行实例分析。实验结果表明：该预测模型预测的最大相对误差为1.05%,最小相对误差为0.28%,平均相对误差为0.75%。较其他预测模型拥有更强的泛化能力和更高的预测精度。     

合理遗忘选择训练样本的煤矿瓦斯涌出量预测

为了提高煤矿瓦斯涌出量的预测精度,针对煤矿瓦斯涌出量的训练样本选择问题,提出一种基于合理遗忘训练样本的煤矿瓦斯涌出量预测模型。首先通过引入遗忘因子既考虑了历史数据的影响,又突出了新数据的作用,然后最小二乘支持向量机建立煤矿瓦斯涌出量预测模型,最后进行了仿真分析。结果表明,该模型提高了煤矿瓦斯涌出量的建模效率,获得了更加理想的煤矿瓦斯涌出量预测结果。     

基于MPSO-CWLS-SVM的瓦斯涌出量预测

针对瓦斯涌出量受多因素影响,传统的预测方法难以建立准确的数学模型,导致预测精度低这一问题。提出一种经改进的粒子群算法(MPSO)优化的基于柯西分布加权的最小二乘支持向量机(CWLS-SVM)算法来预测非线性动态瓦斯涌出量。柯西分布加权的最小二乘支持向量机根据预测误差的统计特性,确定加权规则参数,以达到赋予训练样本不同权值的目的。并用MPSO算法对CWLS-SVM模型的正则化参数λ和高斯核参数σ寻优。利用无线传感器网络采集到的各项历史数据进行实例分析。结果表明,该算法有效的提高了瓦斯涌出量的预测精度,降低了预测误差,为煤矿瓦斯防治提供理论支持。     

基于CSO-RVM的瓦斯涌出量预测模型研究

为了实时监测和精准预测煤矿回采工作面绝对瓦斯涌出量,提出猫群算法(CSO)优化相关支持向量机(RVM)的绝对瓦斯涌出量预测方法.相关向量机的组合核函数可实现多特征空间的信息融合,为有限样本、高维数瓦斯涌出量预测建模问题提供一种行之有效的方法.并用CSO算法对RVM瓦斯涌出量预测模型的核函数权重p和高斯核参数σ快速寻优.利用矿井无线传感器网络检测到的各项历史数据试验.结果表明,相比BP、SVM算法,该耦合模型有效提高了预测精度,具有更好的泛化能力,为矿井瓦斯预测提供理论支持.     

采用RS与CSA-SVM集成的煤与瓦斯突出预测方法

为提高矿井煤与瓦斯突出的预测性能,提出了粗糙集(RS)与克隆选择算法(CSA)―支持向量机(SVM)集成的预测方法。首先应用粗糙集理论对数据集进行约简提取出关键特征指标和数据样本,然后应用支持向量机构建煤与瓦斯突出预测模型,最后应用克隆选择算法和训练样本集预测错误率最小原则智能选择和优化预测模型的参数向量;煤与瓦斯突出预测实验结果验证了该方法的有效性,性能明显优于传统的神经网络预测方法。     

回采工作面瓦斯涌出量耦合预测模型研究

为准确、快速地预测回采工作面瓦斯涌出量,提出一种基于主成分分析法（PCA）和改进的果蝇算法（MFOA）优化支持向量机（SVM）的回采工作面绝对瓦斯涌出量预测模型。模型首先运用PCA方法对原始数据进行降维处理,消除数据冗余,而后采用改进的果蝇算法对SVM参数进行全局寻优,避免SVM参数的选取对模型预测结果的不利影响,最终建立基于PCA-MFOA-SVM的耦合预测模型,并以实际监测数据为例进行仿真预测。结果表明：该模型预测的平均绝对误差为0.077 5 m3/t,平均相对误差为1.323 7%,与其他模型相比,预测精度高,综合性能好,能够实现回采工作面瓦斯涌出量的动态预测。     

一种采用CCPSO-SVM的煤与瓦斯突出预测方法

为了有效地对矿井煤与瓦斯突出进行预测,提出了一种基于完全混沌粒子群优化(CCPSO)与支持向量机 (SVM)的矿井煤与瓦斯突出预测方法。该方法将矿井工作面前方煤体瓦斯涌出量动态变化时间序列的多重分维谱 作为特征指标,应用支持向量(SVM)构建预测模型,模型的参数向量由改进的完全混沌粒子群优化算法和测试集样 本集分类错误率最小准则选择和优化。实验结果证明,该方法是有效的,它为煤与瓦斯突出预测提供了一种新途径。     

基于相关向量机的瓦斯涌出量不确定性预测

为了分析瓦斯涌出量预测结果的不确定性,提出一种基于相关向量机的估计方法:依据稀疏贝叶斯学习模型,计算瓦斯涌出量样本空间的稀疏相关支持向量和相应的超参数,再计算预测结果的均值和方差,从而得出瓦斯涌出量预测结果的概率分布和置信区间。分析结果表明,3组检验样本的平均预测误差为1.74%,其实际值均在置信度为97%的置信区间内,与实际情况相符,这说明采用该方法可以得出瓦斯涌出量预测结果的概率分布,且具有预测精度高、所需支持向量少的优点。     

基于模糊粗糙集与支持向量机的瓦斯涌出量预测研究

支持向量机(Support Vector Machine)具备很强的非线性建模能力,而且具有全局最优、结构简单等优点,近年来被广泛的应用于煤矿瓦斯预测方面,但其在处理样本时,不能确定数据中哪些知识是冗余的、不能将输入的信息空间维数简化,因此,会降低系统预测的精确性;将模糊粗糙集理论引入瓦斯涌出量的预测中,建立基于模糊粗糙集与支持向量机的瓦斯涌出量预测模型,用模糊粗糙集作为前端预处理器对数据进行约简,剔除冗余信息,以实现两种算法的优势互补.实验结果显示,该方法预测准确,具有较高的应用价值.     

基于LS-SVM的矿井巷道场强预测

针对目前矿井巷道场强预测精度低的问题,提出采用最小二乘支持向量机方法建立预测模型,以某巷道实测数据作为训练样本,对矿井巷道场强进行预测;详细分析了训练集构造和参数选择对预测效果的影响。仿真结果表明,LS-SVM预测模型较双斜率模型和对数校正模型具有更高的预测精度。     

基于SOM-RBF算法的瓦斯涌出量动态预测模型研究

针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,以多传感器的瓦斯监测系统采集处理后的数据作为样本,提出了一种自组织特征映射神经网络（Self-organizing Feature Maps,SOM）与多变量的径向基函数(Radial Basis Function,RBF)结合的组合人工神经网络的模型动态预测新方法。采用先聚类、再分类建模和预测的方法,解决了由于训练样本有限和训练样本点分散所导致的预测精度降低的问题,并通过矿井监测到的各项历史数据进行试验。结果表明,与其他预测模型相比较,该模型的预测精度更高,泛化能力更强。预测平均相对误差为2.16%,均相对变动值ARV为0.0059,均方根误差RMSE为0.1311,有效地实现了对煤矿绝对瓦斯涌出量的动态预测,有较高的实用价值。     

基于迭代容积卡尔曼滤波的神经网络训练算法

针对现有应用非线性滤波算法对神经网络进行训练时存在精度不足的问题,提出了一种基于迭代容积卡尔曼滤波的神经网络训练算法。首先,将前馈神经网络各个节点的连接权值和偏置作为状态向量,建立前馈神经网络的状态空间模型。其次,利用Spherical-Radial准则生成容积点,并依据Gauss-Newton迭代策略来优化量测更新过程中获取的状态估计值和状态估计误差协方差,通过容积卡尔曼滤波估计精度的改善,提升神经网络节点的连接权值和偏置的训练效果。理论分析和仿真实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

一种EKF-WLS-SVR与混沌时间序列分析的瓦斯动态预测新方法

针对瓦斯浓度时间序列高度的混沌特性,采用微熵率法同步确定最优的嵌入维数与延迟时间,还原瓦斯涌出系统状态空间。以无线传感网络系统采集并经降噪处理后的瓦斯浓度序列作为样本。提出利用带有整定因子的扩展卡尔曼滤波器( EKF)对加权最小二乘支持向量回归机( WLS-SVR)的正则化参数γ与核参数σ进行快速寻优,并依据周期性更新的训练样本建立基于EKF-WLS-SVR耦合算法的动态预测模型以精确预测后续时间点的瓦斯浓度。通过MATLAB进行仿真,结果表明：EKF滤波器对提高WLS-SVR的拟合精度与学习效率方面有很大的帮助。相比于其他模型,该耦合模型具备更高的预测精度与更强的鲁棒特性,有较高的实用价值。     

基于分态的煤矿瓦斯浓度预测模型的研究

由于影响瓦斯浓度变化的因素很多且内部关系复杂,传统的单一预测模型无法客观准确地反映其变化规律,导致预测精度较低。为有效提高瓦斯浓度预测精度,提出一种基于分态的预测模型。应用最大李雅普诺夫指数（Lyapunov指数）对瓦斯浓度时间序列的混沌特性进行识别,将其分为非混沌态和混沌态,接着分别采用改进的最小二乘支持向量机（LS-SVM）和基于径向基函数（Radial Basis Function,RBF）的神经网络进行建模和训练参数的优化,最终得到最佳预测模型并对瓦斯浓度时间序列进行预测。结果表明,分态预测模型有效提高了预测精度,降低了预测误差,用该方法可以更加客观准确地对瓦斯浓度进行预测。     

基于Renyi熵的LS-SVM财务困境预测模型

为了提高企业财务困境预测的正确率,减少训练模型的样本数和训练时间,在传统支持向量机预测模型的基础上,将Renyi熵和最小二乘支持向量机算法应用于财务困境预测,提出了一种基于Renyi熵的最小二乘支持向量机预测模型.独立推导出了适合财务困境预测这一离散序列的熵以及支持向量机核函数的表达式,同时,给出了这一改进算法的实现步骤.实验结果表明,该算法无论是训练样本的数量还是训练时间,都显著优于传统的最小二乘支持向量机以及标准支持向量机预测模型.     

基于容积卡尔曼滤波的神经网络训练算法

针对现有的利用非线性滤波算法对神经网络进行训练中存在滤波精度受限和效率不高的缺陷, 提出一种基于容积卡尔曼滤波(CKF) 的神经网络训练算法. 在算法实现过程中, 首先构建神经网络的状态空间模型; 然后将网络连接权值作为系统的状态参量, 并采用三阶Spherical-Radial 准则生成的容积点实现神经网络中节点连接权值的训练. 理论分析和仿真结果验证了所提出算法的可行性和有效性.

     

基于LS-SVM的涡轮增压发动机性能预测

针对神经网络方法在涡轮增压发动机性能预测方面存在的缺陷,提出了一种新的基于最小二乘支持向量机的涡轮增压发动机性能智能预测方法.介绍了最小二乘支持向量机的基本算法,分析了涡轮增压发动机的性能指标,选择发动机转速、压缩比、容积效率、平均指示压力和平均制动压力作为预测模型的输入参数,输出功率、输出扭矩和有效燃油消耗率作为预测模型的输出量,进一步建立了基于最小二乘支持向量机的涡轮增压发动机性能预测模型.仿真实例的预测结果表明,所建立的智能涡轮增压发动机性能预测模型是合理有效的.