基于深度学习的商品销售预测研究

文章基于深度学习方法,通过结合粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)和长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)网络,提出了一种针对大数据的商品销售预测模型。文章首先分析了LSTM的结构,其次分析了PSO方法对LSTM的优化方式,提出了PSO-LSTM商品销量预测模型,最后使用Kaggle上的数据集进行训练和测试。将所提出的模型与标准LSTM模型进行比较,结果表明,所提方法的预测精度和稳定性均优于标准LSTM方法。     

融合协同进化人工鱼群算法和SVM的雾霾预测方法

针对日益严重的雾霾污染问题,提出融合协同进化人工鱼群算法和支持向量机的雾霾预测方法.首先,运用佳点集构造均匀分布的种群,并引入自适应视野范围策略、自适应步长策略、种群间协同策略,提出协同进化人工鱼群算法.然后,使用协同进化人工鱼群算法,优化支持向量机的主要参数.最后,构建基于支持向量机的雾霾预测模型,预测雾霾天气.在10个测试函数上的实验证明协同进化人工鱼群算法的性能,在6个UCI数据集上的实验验证预测模型的稳定性和有效性.     

基于气象因素充分挖掘的BiLSTM光伏发电短期功率预测

传统光伏发电功率预测存在因气象因素特征提取不综合不精确而导致预测精度不高的问题. 为了充分挖掘气象因素对光伏出力的影响, 并有效利用深度学习技术在非线性拟合方面的优势, 本文提出了一种基于气象因素充分挖掘的双向长短期记忆(Bi-directional Long Short Term Memory, BiLSTM)网络光伏发电短期功率预测方法. 在对原始数据进行异常值及标准化处理的基础上, 采用K近邻算法(K-Nearest Neighbor, KNN)在外界温度、湿度、压强等诸多气象因素中充分挖掘影响光伏出力的关键因素, 重构多元数据序列, 并在探索输入层时间步长、模型层数及每层维数等超参数的合理设置方案的基础上, 构建BiLSTM网络模型, 实现光伏发电短期功率的高精度预测. 仿真结果表明, 与KNN、深度信念网络(DBN)、BiLSTM、PCA-LSTM等经典方法比较, 所提KNN-BiLSTM方法具有更高的预测精度.     

融合PCA、LDA和SVM算法的人脸识别

为了提高人脸识别效率,提出了一种基于PCA、LDA和SVM算法融合的人脸识别方法。使用主成分分析（PCA）将人脸图像变换到新的特征空间中,消除图像特征间的相关性和噪声,提取人脸全局特征,在实验阶段取较多的投影方向使其尽可能多的保持原始信息;使用线性判别分析（LDA）算法进一步投影变换降低数据维度;使用支持向量机（SVM）分类识别。将PCA、LDA和SVM三种算法的优点结合起来,在ORL数据库上进行仿真实验,结果表明该方法的识别率可达99.0%。     

基于LSTM的移动对象位置预测算法*

移动对象位置预测是基于位置服务的重要组成部分。现有的移动对象位置预测算法有基于马尔可夫链的算法、基于隐马尔可夫模型的算法、基于神经网络的算法等,然而这些算法都无法解决移动对象轨迹数据中位置过多带来的维数灾难问题。为了解决这一问题,提出了位置分布式表示模型(location distributed representation model,LDRM)。该模型将难以处理的表示位置的高维one-hot向量降维成包含移动对象运动模式的低维位置嵌入向量。随后,将该模型与基于长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的位置预测算法结合为LDRM-LSTM移动对象位置预测算法。真实数据集上的实验表明,与现有算法相比LDRM-LSTM算法在预测准确性上有较大的提升。     

基于RASTA和SVM的话音激活检测算法

提出了一种基于RASTA滤波技术的多维语音特征和支持向量机分类的VAD算法,适用于低信噪比情况下的话音检测.算法在语音特征选择上使用了RASTA-PLP滤波方法,提取出了多维倒谱参数,并将其作为特征向量输入给支持向量机进行分类检测.算法所提取的特征是基于人类听觉感知系统特性的,因此具有普遍意义和稳定性,多维特征与支持向量机的结合则提高了语音分类判决的可靠性.实验结果表明,算法在低信噪比环境下对话音和噪声均具有较高的检出率.     

融合CNN-BiLSTM-Attention的集成学习价格预测

价格预测对于大宗农产品市场的稳定具有重要意义,但是大宗农产品价格与多种因素有着复杂的相关关系.针对当前价格预测中对数据完整性依赖性强与单一模型难以全面利用多种数据特征等问题,提出了一种将基于注意力机制的卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM-Attention)、支持向量机回归(SVR)与LightGBM组合的增强式集成学习方法,并分别在包含历史交易、天气、汇率、油价等多种特征数据的数据集上进行了实验.实验以小麦和棉花价格预测为目标任务,使用互信息法进行特征选择,选择误差较低的CNN-BiLSTM-Attention模型作为基模型,与机器学习模型通过线性回归进行增强式集成学习.实验结果表明该集成学习方法在小麦及棉花数据集上预测结果的均方根误差(RMSE)值分别为12.812, 74.365,较之3个基模型分别降低11.00%, 0.94%、4.44%,1.99%与13.03%, 4.39%,能够有效降低价格预测的误差.     

基于LSTM-RELM组合模型的电商GMV预测研究

随着互联网的发展,内容营销逐渐成为电商营销的主流,而该类营销的日商品交易总额（gross merchandise volume,GMV）直接关系到企业的库存优化控制与广告投放策略。为了提高预测精度,基于真实电商订单数据集,根据内容营销的指标,分析用户行为对于GMV的影响,提出了一种长短期记忆网络（long short-term memory network,LSTM）与正则化极限学习机（regularized extreme learning machine,RELM）的组合模型LSTM-RELM。实验结果表明,相比于传统单一模型与双LSTM、LSTM-SVR、GM(1,1)-BP等组合模型,LSTM-RELM模型具有更精确的预测效果与更快的运行速度,能为相关销售企业提供广告投放策略参考与库存优化建议。     

基于深度学习的城市轨道交通短时客流量预测

我国城市轨道交通已进入快速发展期,准确预测城轨交通短时客流量,对于城轨运营安全、运营效率及运营成本具有重要意义.城轨交通短时客流量由于具有强随机性、周期性、相关性及非线性的特征,浅层模型的预测精度并不理想.对此,基于深度信念网络(DBN)和支持向量回归机(SVM),提出城轨交通短时客流深层预测模型(DBN-P/GSVM),同时基于遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)实现SVM的参数寻优.最后,对成都地铁火车北站客流量预测进行实例分析.结果表明,DBN-P/GSVM深度预测模型在均方误差、均方根误差、绝对误差均值及绝对百分比误差均值等方面均优于浅层模型——GA-SVM模型、PSO-SVM模型和BP神经网络模型,以及深层模型长短期记忆网络(LSTM)与LSTM-Softmax.     

基于启发式算法的混沌支持向量机流量预测

针对现有混沌支持向量机回归模型存在流量预测效率低下的问题,利用差分进化(DE)算法、遗传算法和粒子群优化算法确定模型的径向基核函数系数、惩罚系数、不敏感系数等参数,在此基础上建立改进的混沌支持向量机回归模型进行流量预测。实例表明,相比其他启发式算法,DE算法能以较高的效率搜索到混沌支持向量机回归模型的最优参数,并且该模型具有较高的预测精度。     

基于LSTM神经网络模型的交通事故预测

道路交通事故是道路交通安全水平的具体体现,为使预测数据更科学地为交通管理系统提供决策。提出建立基于LSTM（Long Short-Term Memory）神经网络的交通事故模型,训练交通事故相关的数据,对交通安全水平的指标进行预测。经过与传统回归模型和传统神经网络模型进行实验对比,实验显示LSTM拟合效果最佳,另外LSTM模型对同一趋势上的预测效果有明显优势。通过使用LSTM模型捕获数据中存在的时序依赖关系,能够更准确地对交通事故安全水平进行预测,使交通管理部门制定更加科学准确的决策。     

基于SAE和LSTM的下肢外骨骼步态预测方法

提出一种基于栈式自动编码器（Stacked Auto Encoder,SAE）和长短时记忆（Long Short-Term Memory,LSTM）神经网络相结合的步态预测方法解决下肢外骨骼机器人跟随控制问题。人体在行走过程中下肢步态具有一定的周期性,通过将下肢运动信息作为输入,步态作为输出,构建SAE-LSTM神经网络模型,并利用Keras对SAE-LSTM神经网络进行搭建和验证。实验结果表明,SAE-LSTM神经网络根据之前时间段的步态序列有效地预测出下一时刻的步态信息,平均准确率能够达到92.9%以上。     

基于卷积-LSTM网络的广告点击率预测模型研究

点击率预测是计算广告学的核心算法之一。传统浅层模型没有充分考虑到数据之间存在的非线性关系，且使用人工特征提取方法费时费力。针对这些问题，提出了基于卷积（Convolutional Neural Networks）-LSTM（Long Short Term Memory）混合神经网络的广告点击率预测模型。该模型使用卷积神经网络提取高影响力特征，并通过LSTM神经网络的时序性进行预测分类。实验结果证明：与浅层模型或单一结构的神经网络模型相比，基于卷积-LSTM的混合神经网络模型能有效提高广告点击事件的预测准确率。     

基于Listwise的新型排序算法

基于Pairwise的排序算法得到的判别式模型准确率较低。为此,提出一种基于Listwise的新型排序算法。采用判别式模型,将基于1-slack的支持向量机作为算法框架,定义算法的优化目标。由于该目标的约束条件太多,难以直接优化,因此使用割平面法求解。对于算法内部寻找最违背排列的子问题,将其看作一个线性指派问题,采用匈牙利法求解。在基准数据集上的实验结果验证该算法的有效性和稳定性。     

基于SVM的大样本数据回归预测改进算法

针对支持向量机回归预测精度与训练样本尺寸不成正比的问题,结合支持向量机分类与回归算法,提出一种大样本数据分类回归预测改进算法。设计训练样本尺寸寻优算法,根据先验知识对样本数据进行人为分类,训练分类模型,基于支持向量机得到各类别样本的回归预测模型,并对数据进行预测。使用上证指数的数据进行实验,结果表明,支持向量机先分类再回归算法预测得到的均方误差达到12.4,低于人工神经网络预测得到的47.8,更远低于支持向量机直接回归预测得到的436.9,验证了该方法的有效性和可行性。     

路网交通流在时空分析背景下的预测研究

深度学习近年来被广泛应用于交通工程领域,针对大型路网中单个路段的交通流预测考虑因素单一、预测精度不高的问题,充分利用长短时记忆（LSTM）网络在时序数据处理方面的优势,结合路网交通流时空分析并运用LSTM模型进行预测。通过对路网中路段检测站点间交通流数据进行相关性计算,并设置不同阈值来选择出代表路段的编号构造原始数据矩阵,对矩阵进行压缩来增加运算效率,最后将压缩矩阵输入模型中进行预测。设置仿真对比实验,验证了提出的方法相较于其他几种模型预测准确率平均可提升11.84%,是一种高效率的交通流预测方法。     

基于相似度融合的主动支持向量机算法

提出一种基于相似度融合的主动支持向量机算法,利用未标记样本和标记样本,结合支持向量机的方法实现主动学习.实验结果表明,该算法与普通主动学习的支持向量机相比,在保证分类器性能的情况下,可以减少标记样本的数目,抑制孤立样本对分类器的影响;在相同标记样本数目的情况下,该算法具有较高的分类精度.     

基于双层注意力神经网络的入侵检测方法

基于网络的入侵检测技术作为一种重要的安全防护手段,对及时发现网络攻击行为起着重要的作用.目前,采用特征工程的机器学习算法是检测分析网络入侵的常用方法,但是人工设计的特征往往会丢失有效载荷的重要信息;另外,网络攻击流量中的不同数据包信息在入侵检测中所起的作用是不同的,而现有算法大都对重要信息的捕捉能力不足.针对上述问题,...     

基于小波包与长短时记忆融合的铁路旅客流量预测模型

短期铁路客运需求量的实时精准预测可以为实时调整客运服务结构提供依据.铁路旅客流量数据具有时变性、非线性和随机波动性等特点,传统的预测模型无法精准的预测短期内的客流量.本文提出一种基于小波包分解与长短时记忆融合的深度学习预测模型（WPA-LSTM）,首先用小波包分解将原始客运量时间序列分解重构成多个不同尺度的低频和高频序列,然后分别针对各个子序列进行LSTM模型训练和预测,最后将各子序列的预测值叠加作为WPA-LSTM模型的输出.采用某高铁367天的日旅客流量数据对模型进行实验验证,并与季节性模型和基于经验模态的长短时记忆融合模型进行对比,实验结果表明,WPA-LSTM模型可有效提高铁路旅客流量预测的精度.