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基于负集加权迭代修正最小二乘拟合原理的快速自适应拉曼光谱基线校正算法
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作者 徐嘉阳 蒙思宇 +6 位作者 张志伟 陈弘毅 马玉婷 王策 齐向东 胡慧杰 宋一之 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期344-350,共7页
拉曼光谱是无损光谱分析技术,通过分析散射光的频率变化获取物质的分子结构信息。基线校正是提升光谱数据质量的关键步骤,可以去除背景信号和不相关噪声,凸显并纯化目标信号。传统的拉曼光谱技术对基线校正的时效性要求不高,但随着流式... 拉曼光谱是无损光谱分析技术,通过分析散射光的频率变化获取物质的分子结构信息。基线校正是提升光谱数据质量的关键步骤,可以去除背景信号和不相关噪声,凸显并纯化目标信号。传统的拉曼光谱技术对基线校正的时效性要求不高,但随着流式拉曼和内窥拉曼等需要实时处理光谱数据的应用场景增多,基线校正在速度和准确性要求也随之提高。传统的迭代多项式拟合和小波变换方法在时间、精度或自适应能力上存在不足。本研究开发了一种基于负集加权迭代修正最小二乘原理的快速自适应基线校正算法(MWIALS)。主要原理是提取负数集并赋予更高权重,在迭代过程中不断修正基线,并通过设置参数阈值以跳出循环,实现快速准确的基线校正。提出两种参数选择策略:固定参数(FMWIALS)适用于批量同类型光谱的快速处理,自适应(AMWIALS)适用于差异化光谱的自适应处理。该算法应用于颗粒物的流式拉曼光谱分析。结果表明,与其他主流算法相比,MWIALS在实际光谱处理上显著高效(平均处理时长47 ms·谱^(-1)),具有较高的准确性和自适应性。该算法能够满足流式拉曼和内窥拉曼等生物样本检测中实时光谱处理的需求,为拉曼光谱技术的进一步应用提供了强有力的支持。 展开更多
关键词 拉曼光谱 基线校正 流式拉曼 快速 自适应 负集加权迭代修正最小乘算法(MWIALS)
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基于向量加权平均算法优化最小二乘支持向量机的电价短期预测
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作者 陈晓华 吴杰康 杨国荣 《黑龙江电力》 2025年第1期1-7,共7页
针对电价短期预测精度低等问题,提出一种基于向量加权平均算法优化最小二乘支持向量机的电价短期预测模型。将电价的历史数据归一化后作为输入变量;利用INFO优化LSSVM的惩罚因子和核函数参数,从而利用最优的参数值构建INFO-LSSVM预测模... 针对电价短期预测精度低等问题,提出一种基于向量加权平均算法优化最小二乘支持向量机的电价短期预测模型。将电价的历史数据归一化后作为输入变量;利用INFO优化LSSVM的惩罚因子和核函数参数,从而利用最优的参数值构建INFO-LSSVM预测模型;选取某地区2010年1月1日-15日的电力价格数据进行分析。仿真结果表明:与核极限学习机、长短期记忆神经网络、LSSVM预测模型相比,INFO-LSSVM预测模型的预测效果更好;利用果蝇优化算法优化LSSVM的惩罚因子和核函数参数构建FOA-LSSVM预测模型的预测效果不及INFO-LSSVM预测模型,并且INFO的收敛速度比FOA快。通过与对照预测模型对比表明,INFO-LSSVM预测模型具有更好的预测性能。 展开更多
关键词 向量加权平均算法 最小二乘支持向量机 电价预测 短期预测 INFO-LSSVM预测模型
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基于精度因子与距离残差的加权最小二乘算法在DTMB辅助北斗定位中的应用
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作者 李旋 杨海效 +2 位作者 李济源 翟悦峰 吴虹 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第7期705-713,共9页
北斗三号系统已完成建设,该系统可以在空旷的室外提供较为准确的定位信息。但是在城市峡谷区域,北斗信号会受到遮挡。当能够提供有效定位信息的北斗卫星数目逐渐减少时,利用北斗卫星进行定位得到的定位结果偏差会逐渐增大。本文针对以... 北斗三号系统已完成建设,该系统可以在空旷的室外提供较为准确的定位信息。但是在城市峡谷区域,北斗信号会受到遮挡。当能够提供有效定位信息的北斗卫星数目逐渐减少时,利用北斗卫星进行定位得到的定位结果偏差会逐渐增大。本文针对以上问题,在采用地面数字多媒体广播信号辅助北斗定位的基础上,利用基于精度因子与距离残差的加权最小二乘算法进行定位,相比于利用最小二乘算法进行定位,定位精度提高了40%~50%。本文提出的算法对于解决定位基站数目不足时增加其他不同类型基站来进行辅助定位的问题具有借鉴作用。 展开更多
关键词 改进的加权最小二乘算法 精度因子 距离残差 辅助定位
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加权整体最小二乘算法的改进 被引量:11
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作者 杨仕平 范东明 龙玉春 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第1期48-52,共5页
针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估... 针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估计方法,利用改进后的加权整体最小二乘法能够得到更合理的系数矩阵残差阵。 展开更多
关键词 EIV模型 改进的加权整体最小二乘 直线拟合 三维小角度基准转换 系数矩阵
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基于最小二乘原理的多传感器加权融合算法 被引量:63
5
作者 仲崇权 张立勇 +1 位作者 杨素英 李卓函 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期427-430,共4页
以存在随机扰动环境中的不同参数多传感器为研究对象 ,基于最小二乘原理 ,提出了一种加权融合算法 ,推导出各传感器的权系数与测量方差的关系。并且根据测量信息 ,提出了一种方差估计学习算法 ,实现对各传感器测量方差的估计 ,从而对各... 以存在随机扰动环境中的不同参数多传感器为研究对象 ,基于最小二乘原理 ,提出了一种加权融合算法 ,推导出各传感器的权系数与测量方差的关系。并且根据测量信息 ,提出了一种方差估计学习算法 ,实现对各传感器测量方差的估计 ,从而对各传感器的权值进行合理的分配。该算法简单 ,能快速。 展开更多
关键词 传感器 最小二乘原理 加权融合 方差估计学习算法 数据融合
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最小二乘支持向量机联合改进果蝇优化算法的CFB锅炉燃烧优化 被引量:13
6
作者 张文广 张越 +2 位作者 孙亚洲 高明明 李宝贵 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第7期44-49,共6页
针对电厂循环流化床(CFB)锅炉降低污染物排放和提高锅炉燃烧效率的问题,本文首先应用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立了锅炉效率、NO_x和SO_2排放特性的软测量模型,并对比了LS-SVM和BP神经网络模型的性能;然后基于LS-SVM建立的模型,提出... 针对电厂循环流化床(CFB)锅炉降低污染物排放和提高锅炉燃烧效率的问题,本文首先应用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立了锅炉效率、NO_x和SO_2排放特性的软测量模型,并对比了LS-SVM和BP神经网络模型的性能;然后基于LS-SVM建立的模型,提出了3种优化策略,采用改进果蝇优化算法(MFOA)在一定范围内对CFB锅炉运行工况的可调参数进行优化。结果表明:LS-SVM模型与BP神经网络模型相比,训练时间较短,预测精度较高,泛化能力较强;CFB锅炉效率最多提高了0.61%,NO_x和SO_2排放质量浓度最多降低了7.88%和18.13%。 展开更多
关键词 CFB 锅炉效率 NOx SO2 最小二乘支持向量机 改进果蝇优化算法 燃烧优化
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基于时间差分和局部加权偏最小二乘算法的过程自适应软测量建模 被引量:17
7
作者 袁小锋 葛志强 宋执环 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期724-728,共5页
工业过程软测量模型常常因为过程的变量漂移、非线性和时变等问题而使得预测性能下降。因此,时间差分已被应用于解决过程变量漂移问题。但是,时间差分框架下的全局模型往往不能很好地描述过程非线性和时变等特性。为此,提出了一种融合... 工业过程软测量模型常常因为过程的变量漂移、非线性和时变等问题而使得预测性能下降。因此,时间差分已被应用于解决过程变量漂移问题。但是,时间差分框架下的全局模型往往不能很好地描述过程非线性和时变等特性。为此,提出了一种融合时间差分模型和局部加权偏最小二乘算法的自适应软测量建模方法。时间差分模型可以大大减少过程变量漂移的影响,而局部加权偏最小二乘算法作为一种即时学习方法,可以有效解决过程非线性和时变问题。该方法的有效性在数值例子和工业过程实例中得到了有效验证。 展开更多
关键词 时间差分模型 局部加权最小乘算法 即时学习 软测量建模 质量预测
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基于改进遗传算法-偏最小二乘回归的大坝变形监测模型 被引量:7
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作者 杨杰 杨丽 +1 位作者 李建伟 包天栋 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2010年第2期206-210,218,共6页
【目的】针对常规大坝变形监测回归模型中存在的因子多重相关性干扰和模型拟合效果欠佳问题,进行偏回归模型优化方法研究。【方法】将改进的遗传算法引入大坝变形监测偏回归模型,利用遗传算法强大的自适应全局优化搜索功能,对偏最小二... 【目的】针对常规大坝变形监测回归模型中存在的因子多重相关性干扰和模型拟合效果欠佳问题,进行偏回归模型优化方法研究。【方法】将改进的遗传算法引入大坝变形监测偏回归模型,利用遗传算法强大的自适应全局优化搜索功能,对偏最小二乘回归模型进行优化,建立了基于改进遗传算法-偏最小二乘回归的大坝变形监测模型。【结果】工程实例研究与对比分析表明,改进遗传算法-偏最小二乘回归模型在一定程度上改善了原偏回归模型存在的拟合效果不佳的问题。【结论】改进遗传算法-偏最小二乘回归模型具有较好的拟合与预测能力,有较强的工程实用性。 展开更多
关键词 改进遗传算法 最小二乘 回归模型 大坝变形监测
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基于加权最小二乘优化的DV-HOP定位算法 被引量:18
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作者 吕敬祥 龙满生 尹凯 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期450-455,共6页
确定事件发生的传感器节点位置是大多数无线传感网络应用场景中不可缺失的一部分。目前,在资源受限的无线传感网络中设计高精度定位算法仍是一个极具挑战性问题。为此,深入分析了DV-HOP算法中误差产生的原因,提出一种改进的DV-HOP算法... 确定事件发生的传感器节点位置是大多数无线传感网络应用场景中不可缺失的一部分。目前,在资源受限的无线传感网络中设计高精度定位算法仍是一个极具挑战性问题。为此,深入分析了DV-HOP算法中误差产生的原因,提出一种改进的DV-HOP算法。该算法为了降低计算所带来的固有误差,估算坐标时采用不直接对估算方程进行平方的方法;此外,为了进一步降低误差,采用了加权最小二乘法进行坐标估算;最后,采用理论分析的方法对算法进行了误差分析。仿真结果表明改进的算法与传统DV-HOP算法及文献[16-17]中的算法相比定位精度得到明显改善,分别提高了40%、28%和15%。 展开更多
关键词 无线传感网 节点定位 DV-HOP算法 加权最小二乘
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改进的偏最小二乘回归推荐算法 被引量:3
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作者 廖春华 杜建强 +1 位作者 程春雷 李智彪 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第6期626-630,共5页
基于已有的相关PLS算法,提出了针对QSAR研究和工业过程控制建模的环境要求的PLS回归改进算法:加强递归PLS算法.模拟实验结果表明:在实时建模过程中,该算法的性能优于传统的PLS回归算法.
关键词 最小二乘法回归 kernel算法 算法改进 加权递归算法
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欠采样干涉图最小二乘相位解包裹算法改进 被引量:13
11
作者 张雄 钱晓凡 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期121-125,共5页
数字全息的再现光场相位一般具有较高的空间变化频率,而目前CCD、CMOS的空间带宽积还很有限,容易产生欠采样并导致包裹相位中有大量不可靠数据点存在,给最小二乘相位解包裹带来困难.本文将剪切干涉原理引入到数字全息再现光场的重构中,... 数字全息的再现光场相位一般具有较高的空间变化频率,而目前CCD、CMOS的空间带宽积还很有限,容易产生欠采样并导致包裹相位中有大量不可靠数据点存在,给最小二乘相位解包裹带来困难.本文将剪切干涉原理引入到数字全息再现光场的重构中,通过改变再现光场相位梯度的计算方法减少欠采样的影响,对现有的最小二乘相位解包裹算法进行了改进.模拟计算和实验验证表明:新方法得到的相位更接近实验值,具有比传统方法更强的抗欠采样能力. 展开更多
关键词 相位解包裹 最小乘算法 剪切干涉 欠采样 改进
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基于加权最小二乘估计的双基地声呐定位算法研究 被引量:13
12
作者 张小凤 赵俊渭 +2 位作者 马忠成 李桂娟 王荣庆 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期283-286,共4页
依据T/R-R型双基地声呐的工作特点,提出了基于加权最小二乘(WLS)估计的双基地声呐定位算法,通过数值仿真,研究了不同基线长度下该算法的定位精度,给出了WLS算法定位精度的几何分布。结果表明,运用该算法对水下目标进行定位,比单纯基于... 依据T/R-R型双基地声呐的工作特点,提出了基于加权最小二乘(WLS)估计的双基地声呐定位算法,通过数值仿真,研究了不同基线长度下该算法的定位精度,给出了WLS算法定位精度的几何分布。结果表明,运用该算法对水下目标进行定位,比单纯基于波达时间(TOL)的定位方法,双基地系统可以获得更高的定位精度。 展开更多
关键词 加权最小二乘估计 双基地声呐定位算法 波达时间 定位精度
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递推加权最小二乘算法的研究 被引量:3
13
作者 刘谢进 杨格兰 霍玉洪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期4248-4250,共3页
通常在使用递推加权最小二乘算法时,需要设计矩阵列满秩。从极限理论的角度出发,对设计矩阵列不满秩时加权最小二乘估计的递推算法进行了理论证明和分析,得出了在任意第n步,未知参数估计值收敛于由前n组数据所决定的极小范数加权最小二... 通常在使用递推加权最小二乘算法时,需要设计矩阵列满秩。从极限理论的角度出发,对设计矩阵列不满秩时加权最小二乘估计的递推算法进行了理论证明和分析,得出了在任意第n步,未知参数估计值收敛于由前n组数据所决定的极小范数加权最小二乘解,并且此解是唯一的,仿真结果同样验证了该结论的正确性。 展开更多
关键词 线性模型 递推加权最小乘算法 MOORE-PENROSE逆 极小范数加权最小二乘
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径向基函数神经网络正交最小二乘改进算法的实现 被引量:13
14
作者 潘立登 吴宁川 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第4期82-84,共3页
综合现有文献提出的径向基函数 (RBF)神经网络关于正交最小二乘学习算法 ,对它作了改进 ,增加对于回归矩阵线性无关的判断及 β值调整的方法 ,提出具体编程实现。
关键词 径向基函数神经网络正交 改进算法 RBF神经网络 正交最小乘算法 检验
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加权最小二乘法改进遗传克里金插值方法研究 被引量:17
15
作者 严华雯 吴健平 《计算机技术与发展》 2012年第3期92-95,共4页
数据内插被广泛应用于地统计分析领域,克里金插值作为其中最为有效的方法之一,其原理是通过建立变异函数理论模型,得到可靠的权重值和拉格朗日系数,构成求解待测点的线性组合。为了有效地提高插值精度,文中利用加权最小二乘法优化遗传... 数据内插被广泛应用于地统计分析领域,克里金插值作为其中最为有效的方法之一,其原理是通过建立变异函数理论模型,得到可靠的权重值和拉格朗日系数,构成求解待测点的线性组合。为了有效地提高插值精度,文中利用加权最小二乘法优化遗传算法中的适应度函数,进而改进普通基于遗传算法优化的克里金插值方法。并且在MATLAB中利用外部工具箱确定模型参数,最后通过实例验证,将该方法与普通克里金插值以及遗传克里金插值结果进行对比,发现采用该方法,插值效果较好且误差也较小,证明了通过加权最小二乘法可以有效改进普通遗传克里金插值方法。 展开更多
关键词 克里金 遗传算法 变异函数 加权最小二乘
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基于聚类与改进最小二乘法支持向量机算法的汽车总装输送装备故障预警方法 被引量:8
16
作者 钱晓明 王鑫豪 楼佩煌 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期3220-3225,共6页
汽车总装工艺复杂、生产节拍快、产量大,百分之六十以上的时间都在进行主辅物料输送,因此输送装备由于故障引起的停机会造成巨大的经济损失。为了对生产物料输送装备的健康状态作出评估,并在可能发生故障时作出预警,提出一种基于生长型... 汽车总装工艺复杂、生产节拍快、产量大,百分之六十以上的时间都在进行主辅物料输送,因此输送装备由于故障引起的停机会造成巨大的经济损失。为了对生产物料输送装备的健康状态作出评估,并在可能发生故障时作出预警,提出一种基于生长型神经气聚类算法与改进最小二乘法支持向量机(LS-SVM)回归模型的汽车总装输送装备故障预警方法。首先根据传感器的历史信号数据进行特征提取和降维处理,获得特征向量;运用生长型神经气聚类算法,将正常状态数据划分为多种工况,得到若干聚类中心,并计算当前运行数据的特征向量与聚类中心的欧式距离从而得到相似度趋势;同时构建了历史记忆矩阵,并通过改进粒子群算法优化LS-SVM回归模型参数,计算残差值,并结合残差值与相似度趋势,得出风险系数,对装备状态进行评估和预警。将所提方法应用于汽车总装物料输送设备,将减速器与轴承的振动值的均方根输入模型,得出设备的风险因子,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 输送装备 故障预警 生长型神经气聚类算法 改进回归模型 最小二乘法支持向量机 汽车总装
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双基地加权最小二乘估计算法定位精度研究 被引量:4
17
作者 张小凤 赵俊渭 +1 位作者 王荣庆 韩静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期761-765,共5页
本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理 ,提出了基于加权最小二乘估计 (WLS)的双基地声呐定位优化算法 ,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真 ,研究了系统参数对算法定位精度的影响 ,给出了不同条件下定位误... 本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理 ,提出了基于加权最小二乘估计 (WLS)的双基地声呐定位优化算法 ,给出了算法的原理和误差分布。通过数值仿真 ,研究了系统参数对算法定位精度的影响 ,给出了不同条件下定位误差的几何分布。并将该算法与单纯基于声波到达时间算法的定位性能进行了比较。仿真结果表明 ,双基地WLS算法充分利用了双基地系统的冗余信息 ,具有较高的定位精度。该研究为多基地声呐水下目标的探测。 展开更多
关键词 定位精度 到达时间 接收站 算法 跟踪 仿真结果 发射 声呐 加权最小二乘估计 多基地
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加权整体最小二乘EIO模型与算法 被引量:3
18
作者 邓兴升 彭思淳 游扬声 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期926-930,共5页
构造了加权整体最小二乘EIO(errors-in-observations)模型,只改正独立观测值,观测值协因数阵最简洁,可克服EIV模型缺陷。基于EIO模型推导了参数估计和协因数阵精确迭代算法,实例结果正确,计算效率高。
关键词 加权整体最小二乘 EIO模型 参数估计 协因数阵 迭代算法
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基于前向神经网络的非线性时变系统辨识的改进递推最小二乘算法 被引量:5
19
作者 于开平 牟晓明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期107-109,144,共4页
标准的递推最小二乘算法随着递推次数的增加,增益矩阵将逐渐趋于零,致使递推算法慢慢失去修正能力,出现所谓的"数据饱和"现象。为了克服"数据饱和"问题,首先对递推最小二乘算法进行改进,得到了改进的最小二乘算法(I... 标准的递推最小二乘算法随着递推次数的增加,增益矩阵将逐渐趋于零,致使递推算法慢慢失去修正能力,出现所谓的"数据饱和"现象。为了克服"数据饱和"问题,首先对递推最小二乘算法进行改进,得到了改进的最小二乘算法(IRLS),并给出了收敛性证明,然后将该算法应用于基于前向神经网络的非线性时变系统辨识。通过对两个非线性时变系统进行有效验证,仿真结果表明本文算法计算精度高、计算速度快、数值稳定性好,并能有效克服"数据饱和"。 展开更多
关键词 非线性时变系统 多层前向神经网络 系统辨识 改进递推最小乘算法
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采用改进果蝇优化算法的最小二乘支持向量机参数优化方法 被引量:30
20
作者 司刚全 李水旺 +1 位作者 石建全 郭璋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期14-19,共6页
针对最小二乘支持向量机建模中超参数选择盲目的问题,提出了一种新的改进果蝇优化算法用于超参数寻优。该算法在果蝇优化算法的基础上,通过判断当代寻优所获得的最优值与前代最优值的关系来选择不同的步长计算公式,以实现搜索步长的自... 针对最小二乘支持向量机建模中超参数选择盲目的问题,提出了一种新的改进果蝇优化算法用于超参数寻优。该算法在果蝇优化算法的基础上,通过判断当代寻优所获得的最优值与前代最优值的关系来选择不同的步长计算公式,以实现搜索步长的自适应更新,使其不仅具有果蝇优化算法调整参数少、计算速度快的优越性,而且提高了果蝇优化算法的寻优精度和全局寻优能力。仿真结果和磨机负荷应用表明,与基于网格搜索法、粒子群优化算法以及未改进的果蝇优化算法所建立的预测模型相比,基于改进的果蝇优化算法所建立的预测模型可以显著提高磨机负荷的预测精度,能更准确地描述出磨机负荷的变化规律。 展开更多
关键词 改进果蝇优化算法(IFOA) 最小二乘支持向量机(LSSVM) 磨机负荷
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