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基于最小二乘支持向量机的天然气负荷预测 被引量:48
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作者 刘涵 刘丁 +2 位作者 郑岗 梁炎明 宋念龙 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期828-832,共5页
Machine learning techniques are finding more and more applications in the field of load forecasting. A novel regression technique,called support vector machine (SVM),based on the statistical learning theory is applied... Machine learning techniques are finding more and more applications in the field of load forecasting. A novel regression technique,called support vector machine (SVM),based on the statistical learning theory is applied in this paper for the prediction of natural gas demands. Least squares support vector machine (LS-SVM) is a kind of SVM that has different cost function with respect to SVM. SVM is based on the principle of structure risk minimization as opposed to the principle of empirical risk minimization supported by conventional regression techniques. The prediction result shows that the prediction accuracy of SVM is better than that of neural network. Thus,SVM appears to be a very promising prediction tool. The software package NGPSLF based on SVM prediction has been put into practical business application. 展开更多
关键词 结构风险最小化 支持向量机 最小二乘支持向量机 支持向量回归 负荷预测
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连续小波变换高光谱数据的土壤有机质含量反演模型构建 被引量:42
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作者 于雷 洪永胜 +1 位作者 周勇 朱强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1428-1433,共6页
土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要指标,对其进行动态监测是实施精准农业的重要措施。近年来,众多学者尝试采用土壤近地传感(proximal soil sensing),尤其是近地高光谱技术,在田间和实验室获取不同形态土壤的高光谱数据,不断引入新方... 土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要指标,对其进行动态监测是实施精准农业的重要措施。近年来,众多学者尝试采用土壤近地传感(proximal soil sensing),尤其是近地高光谱技术,在田间和实验室获取不同形态土壤的高光谱数据,不断引入新方法建立适用于不同地域和不同土壤类型的有机质含量的反演模型。该研究在实验室内利用ASD FS3采集了土壤高光谱数据,采用"重铬酸钾-外加热法"测得了土壤有机质含量;分析了土壤原始光谱反射率(R)与有机质含量的相关性,选取R^2>0.15的敏感波段的反射率;利用CWT对土壤原始光谱反射率(R)、光谱反射率的连续统去除(CR)进行不同尺度的分解,分析小波系数与土壤有机质含量的相关性,选取R^2>0.3的敏感波段的小波系数;利用R选取的波段信息和R-CWT,CRCWT的选取的小波系数,分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BPNN)、支持向量机回归(SVMR)三种不同的土壤有机质含量反演模型。结果表明:相比R与土壤有机质含量的决定系数R^2,RCWT,CR-CWT变换后得到的小波系数与土壤有机质含量的决定系数R^2分别提高了0.15和0.2左右;CR-CWT-SVMR的模型效果最为显著,预测集的R^2和RMSE分别为0.83,4.02,RPD值为2.48,具有较高的估测精度,能够全面稳定地估算土壤有机质含量;CR-CWT-PLSR的模型精度与CR-CWT-BPNN,CRCWT-SVMR相比虽有一定差距,但是其计算量要明显小于非线性的BPNN和SVMR方法,具有模型简单、运算速度快等特点,对开发与设计田间传感器具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 土壤有机质 高光谱 连续小波变换 偏最小二乘回归 BP神经网络 支持向量机回归
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基于PCA-MCAFA-LSSVM的养殖水质pH值预测模型 被引量:41
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作者 刘双印 徐龙琴 +1 位作者 李振波 李道亮 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期239-246,共8页
为解决水质预测传统方法精度低、鲁棒性差等问题,提出了基于主成分分析(PCA)、改进文化鱼群算法(MCAFA)和最小二乘支持向量机(PCA-MCAFA-LSSVM)的养殖水质pH值预测模型。该模型通过主成分分析提取养殖生态环境指标的主成分,降... 为解决水质预测传统方法精度低、鲁棒性差等问题,提出了基于主成分分析(PCA)、改进文化鱼群算法(MCAFA)和最小二乘支持向量机(PCA-MCAFA-LSSVM)的养殖水质pH值预测模型。该模型通过主成分分析提取养殖生态环境指标的主成分,降低模型输入向量维数,利用改进文化鱼群算法对最小二乘支持向量机超参数进行组合优化,以自动获取最优超参数建立非线性养殖水质pH值预测模型。应用该模型对宜兴市河蟹养殖某池塘2011年9月1日~9月4日在线监测的水质数据进行了预测分析,试验结果表明:该模型取得较好的预测效果,与分别用蚁群算法或遗传算法优化LSSVM的方法相比,PCA-MCAFA-LSSVM模型有93.05%的测试样本绝对误差小于8%,最大绝对误差仅为11.61%,均方根误差、平均相对误差绝对值和运行时间分别为0.0474、0.0041和4.367s,且均优于其他预测方法。PCA-MCAFA-LSSVM算法不仅计算速度快、测精度高,还能够为河蟹养殖水质调控管理提供决策依据。 展开更多
关键词 养殖水质 pH值预测 文化鱼群算法 最小二乘支持向量机 参数优化 主成分分析
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基于蚁群优化最小二乘支持向量回归机的河蟹养殖溶解氧预测模型 被引量:38
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作者 刘双印 徐龙琴 +1 位作者 李道亮 曾利华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第23期167-175,共9页
养殖池塘溶解氧是河蟹赖以生存的重要指标,及时准确地掌握溶解氧浓度变化趋势是确保高密度河蟹健康养殖的关键。为提高溶解氧预测精度和效率,该文提出了蚁群算法(ACA)优化最小二乘支持向量回归机(LSSVR)的河蟹养殖溶解氧预测方法。采用... 养殖池塘溶解氧是河蟹赖以生存的重要指标,及时准确地掌握溶解氧浓度变化趋势是确保高密度河蟹健康养殖的关键。为提高溶解氧预测精度和效率,该文提出了蚁群算法(ACA)优化最小二乘支持向量回归机(LSSVR)的河蟹养殖溶解氧预测方法。采用蚁群算法对最小二乘支持向量回归机的模型参数进行优化,并以自动获取的最佳参数组合构建溶解氧与其影响因子间非线性预测模型。利用该模型对江苏宜兴市2010年7月20日~7月28日期间高密度养殖池塘溶解氧进行预测。研究表明,该预测模型取得较好的预测效果,与支持向量回归机和BP神经网络相比,模型评价指标均方根误差、相对均方误差均值、平均绝对误差和和决定系数和运行时间分别为0.0328、0.0016、0.0448、0.9916和3.3275s均优于其他预测方法,ACA-LSSVR模型不仅计算复杂度低、收敛速度快、预测精度高、泛化能力强,还能满足实际高密度河蟹养殖溶解氧管理的需要,为其他领域的水质预测提供参考。 展开更多
关键词 模型 优化 算法 溶解氧预测 最小二乘支持向量回归机 河蟹养殖
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基于小波变换和AR-LSSVM的非平稳时间序列预测 被引量:27
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作者 王晓兰 张万宏 王慧中 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期357-360,共4页
提出一种基于二进正交小波变换和AR-LSSVM方法的非平稳时间序列预测方案.首先利用Mallat算法对非平稳时间序列进行分解和重构,分离出非平稳时间序列中的低频信息和高频信息;然后对高频信息构建自回归模型,对低频信息则用最小二乘支持向... 提出一种基于二进正交小波变换和AR-LSSVM方法的非平稳时间序列预测方案.首先利用Mallat算法对非平稳时间序列进行分解和重构,分离出非平稳时间序列中的低频信息和高频信息;然后对高频信息构建自回归模型,对低频信息则用最小二乘支持向量机进行拟合;最后将各模型的预测结果进行叠加,从而得到原始序列的预测值.研究结果表明,该方法不仅能充分拟合低频信息,而且可避免对高频信息的过拟合. 展开更多
关键词 小波变换 非平稳时间序列 最小二乘支持向量机 自回归 预测
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基于最小二乘支持向量机的开关磁阻电动机建模 被引量:26
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作者 司利云 林辉 刘震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期26-30,共5页
开关磁阻电动机(SRM)的磁化曲线族是电机建模及性能分析的基础,文中探讨了利用最小二乘支持向量机处理磁化曲线族,建立电机模型的方法。在分析电机非线性磁特性的基础上,运用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的回归理论,通过对磁路有限元分析... 开关磁阻电动机(SRM)的磁化曲线族是电机建模及性能分析的基础,文中探讨了利用最小二乘支持向量机处理磁化曲线族,建立电机模型的方法。在分析电机非线性磁特性的基础上,运用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的回归理论,通过对磁路有限元分析法(FEM)得到的样本数据集进行学习,建立了电机的最小二乘支持向量机模型。与以往的神经网络建模方法相比,该模型在小样本情况下有更好的泛化能力及更快的学习速度。仿真实验表明,该模型比较准确地反映了电机的磁特性,可用来进行SRM其它性能指标的分析。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 非线性磁特性 最小二乘支持向量机 建模 支持向量回归
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应用Sentinel-2A卫星光谱与纹理信息的森林蓄积量估算 被引量:24
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作者 曹霖 彭道黎 +1 位作者 王雪军 陈新云 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期54-58,共5页
以Sentinel-2A为遥感数据源,以第九次森林资源清查数据为样地实测数据,对吉林省中东部的森林蓄积量进行反演。通过对遥感影像进行处理,获取影像的波段光谱值、植被指数,降维处理纹理特征以及地形因子;采用多元线性回归、偏最小二乘法、... 以Sentinel-2A为遥感数据源,以第九次森林资源清查数据为样地实测数据,对吉林省中东部的森林蓄积量进行反演。通过对遥感影像进行处理,获取影像的波段光谱值、植被指数,降维处理纹理特征以及地形因子;采用多元线性回归、偏最小二乘法、随机森林、支持向量机等构建了研究区的森林蓄积量估算模型,对检验样本做出了估测。结果表明:机器学习法在反演结果上均优于传统建模方法,随机森林法结果最优,相对误差为17.88%,方程精度为82.12%。 展开更多
关键词 森林蓄积量 Sentinel-2A 多元线性回归 偏最小二乘法 随机森林 支持向量机
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干旱区土壤盐渍化信息遥感建模 被引量:22
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作者 冯娟 丁建丽 +1 位作者 杨爱霞 蔡亮红 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期266-273,共8页
以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用GF^(-1)与Landsat8 OLI影像数据作为基本数据源,从影像上提取15个盐分指数和5个光谱植被指数,通过灰度关联分析法,对0~10 cm表层土壤含盐量与影像光谱指数进行分析和筛选,... 以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用GF^(-1)与Landsat8 OLI影像数据作为基本数据源,从影像上提取15个盐分指数和5个光谱植被指数,通过灰度关联分析法,对0~10 cm表层土壤含盐量与影像光谱指数进行分析和筛选,确定出与土壤含盐量相关性较高的综合光谱指数,采用多元线性回归,偏最小二乘法回归,支持向量机回归三种方法分别对GF^(-1)与Landsat8 OLI影像构建基于实测数据和影像数据的综合指数土壤含盐量估算模型,并选出最优模型。结果表明:(1)在20个光谱指数中,相关性较好的光谱指数是SR、CSRI、SI、BI、S6、ARVI、SAVI、NDSI,关联系数均达到0.7以上,并基于这8个光谱指数构建综合光谱指数。(2)3种估算模型:基于GF^(-1)多元线性回归模型决定系数R^2为0.6856,高于决定系数R2为0.5142的Landsat8 OLI;偏最小二乘回归模型1~8个主成分,GF^(-1)决定系数2个>3个>1个,其中2个主成分最高可达0.6104,Landsat决定系数4个>3个>2个,其中4个主成分最高可达0.549;支持向量机模型3种函数,GF^(-1)决定系数RBF>Polynomial>Linear,其中RBF函数最高可达0.7969,Landsat决定系数Polynomial>RBF>Linear,其中Polynomial函数最高可达0.7154。对比3种模型可知,支持向量机回归模型的R2最高,因此该模型相对于多元线性回归和偏最小二乘回归更适于土壤盐渍化估算。 展开更多
关键词 土壤盐渍化 综合光谱指数 多元线性回归模型 偏最小二乘回归模型 支持向量机回归模型
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工厂化水产养殖溶解氧预测模型优化 被引量:19
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作者 朱成云 刘星桥 +2 位作者 李慧 宦娟 杨宁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期273-278,共6页
为准确预测溶解氧变化趋势,降低水产养殖风险,提出混沌变异的分布估计(CMEDA)算法优化最小二乘支持向量机模型(LSSVR),提高了溶解氧预测精度。并对粒子群算法和遗传算法分别优化的LSSVR模型(PSOLSSVR、GA-LSSVR)以及传统的LSSVR模型与CM... 为准确预测溶解氧变化趋势,降低水产养殖风险,提出混沌变异的分布估计(CMEDA)算法优化最小二乘支持向量机模型(LSSVR),提高了溶解氧预测精度。并对粒子群算法和遗传算法分别优化的LSSVR模型(PSOLSSVR、GA-LSSVR)以及传统的LSSVR模型与CMEDA优化的LSSVR模型(CMEDA-LSSVR)进行了比较研究。利用该模型对江苏省扬中市红鲷鱼工厂化养殖鱼塘溶解氧含量进行了预测。实验结果表明,CMEDA-LSSVR的预测精度高于其他3种算法,CMEDA-LSSVR、PSO-LSSVR、GA-LSSVR、LSSVR 4种模型预测精度评价指标平均绝对百分比误差分别为0.32%、1.27%、1.98%和2.56%。实际应用结果表明该模型可以为鱼塘水质决策管理提供依据,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 工厂化水产养殖 溶解氧 预测模型 最小二乘支持向量机 分布估计法 参数优化
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近红外光谱用于植物样品中水溶性氯离子含量的测定 被引量:14
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作者 吴荣晖 邵学广 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期617-619,共3页
基于离散小波变换(DWT)和最小二乘支持向量回归(LSSVR)方法,建立了近红外光谱测定植物样品中水溶性氯离子的回归校正模型。以烟草样品中水溶性氯离子含量的测定为研究对象,首先采用DWT对近红外光谱进行数据压缩和背景扣除,再用LSSVR建... 基于离散小波变换(DWT)和最小二乘支持向量回归(LSSVR)方法,建立了近红外光谱测定植物样品中水溶性氯离子的回归校正模型。以烟草样品中水溶性氯离子含量的测定为研究对象,首先采用DWT对近红外光谱进行数据压缩和背景扣除,再用LSSVR建立氯离子的校正模型。结果表明,与偏最小二乘回归(PLSR)和传统的LSSVR方法相比,作者所建模型的预测准确性具有一定优势。 展开更多
关键词 离散小波变换 最小二乘支持向量回归 近红外光谱 水溶性氯离子
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用于发酵过程在线建模的自适应局部最小二乘支持向量机回归方法 被引量:16
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作者 刘毅 王海清 李平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期2052-2057,共6页
提出一种基于自适应局部学习的最小二乘支持向量机回归(LSSVR)在线建模方法。考虑样本间的距离和角度信息以获得更全面合理的相似样本集,推导了采用快速留一法在线优化模型参数的准则,并给出了发酵过程在线自适应模型选择的策略。以链... 提出一种基于自适应局部学习的最小二乘支持向量机回归(LSSVR)在线建模方法。考虑样本间的距离和角度信息以获得更全面合理的相似样本集,推导了采用快速留一法在线优化模型参数的准则,并给出了发酵过程在线自适应模型选择的策略。以链激酶流加发酵过程为例,验证了所提出算法能够从过程的第2批次开始,同时对活性菌体浓度和链激酶浓度进行较准确的在线预报,较普通的局部LSSVR等建模方法具有更高的预报精度和自适应性。 展开更多
关键词 自适应局部学习 最小二乘支持向量机回归 快速留一法 在线建模 发酵过程
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基于光声光谱结合LS-SVR的稻种活力快速无损检测方法研究 被引量:15
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作者 李欢欢 卢伟 +2 位作者 杜昌文 马菲 罗慧 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期270-279,共10页
传统活力检测方法存在操作复杂、耗时长、可重复性差、对种子造成损伤且不可逆等不足,基于此,提出一种基于光声光谱结合最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)的稻种活力快速、无损检测方法。在温度为45℃、相对湿度为90%的条件下,对南粳46(粳... 传统活力检测方法存在操作复杂、耗时长、可重复性差、对种子造成损伤且不可逆等不足,基于此,提出一种基于光声光谱结合最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)的稻种活力快速、无损检测方法。在温度为45℃、相对湿度为90%的条件下,对南粳46(粳稻)和内5优8015(杂交稻)进行高温高湿人工老化处理,依次老化0,24,48,72,96 h,获得不同活力的稻种;采集2类稻种光声光谱数据,总计100份,其中校正集样本60个,预测集样本40个;采用小波包对原始光谱数据进行预处理,通过协方差分析和主成分分析(PCA)对光谱进行降维;分别通过偏最小二乘回归(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)和LS-SVR建立稻种活力预测模型。其中,采用协方差分析结合LS-SVR建立的模型性能最优,该模型不仅适用于单一稻种,而且适用于不同种类稻种活力的预测。研究表明,采用光声光谱技术结合LS-SVR对稻种活力进行测定是可行的,且所建模型在稻种活力预测方面具有较好的预测精度,为便携式水稻活力光声光谱仪的研制提供了理论依据。 展开更多
关键词 光谱学 光声光谱 稻种 活力 小波包 最小二乘支持向量机回归
原文传递
基于改进KPCA与混合核函数LSSVR的泥石流预测 被引量:15
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作者 李丽敏 程少康 +3 位作者 温宗周 萧明伟 徐根祺 张顺锋 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期536-544,共9页
针对引发泥石流灾害的多重影响因素而导致的预测维数灾难,以及最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LSSVR)模型中选取单核函数而导致的模型训练性能部分缺陷的问题,提出了一种基于改进的核主成分分析(kernel ... 针对引发泥石流灾害的多重影响因素而导致的预测维数灾难,以及最小二乘支持向量回归(least squares support vector regression,LSSVR)模型中选取单核函数而导致的模型训练性能部分缺陷的问题,提出了一种基于改进的核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)与混合核函数LSSVR的泥石流灾害预测方法.首先,将影响泥石流发生的7种初始因子赋予权重,利用加权KPCA法筛选出3个主成分影响因子作为模型输入;然后,将局部核函数与全局核函数相结合,运用到LSSVR模型上,进行泥石流发生概率预测,以平衡样本学习能力与泛化能力,并使用果蝇优化算法(fruit fly optimization algorithm,FOA)更新模型的最优参数;最后,以磨子沟监测数据进行仿真验证.结果表明,该方法能够有效地降低维数灾难并提升预测模型精确度,在误差允许范围内预测出泥石流发生概率值及对应的预警等级,为相关决策部门提供一定的借鉴经验. 展开更多
关键词 泥石流 最小二乘支持向量回归 混合核函数 加权核主成分分析 概率预测
原文传递
冬小麦叶片光合特征高光谱遥感估算模型的比较研究 被引量:15
14
作者 张卓 龙慧灵 +1 位作者 王崇倡 杨贵军 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期616-628,共13页
【目的】光合作用是农作物产量和品质形成的基础,农作物光合参数的准确定量遥感反演不仅能够了解农作物的生长发育和有机物累积状况,还能为基于遥感的生态系统过程模型提供参考。为快速准确的估算光合特征参量,本研究综合原始光谱、3种... 【目的】光合作用是农作物产量和品质形成的基础,农作物光合参数的准确定量遥感反演不仅能够了解农作物的生长发育和有机物累积状况,还能为基于遥感的生态系统过程模型提供参考。为快速准确的估算光合特征参量,本研究综合原始光谱、3种传统光谱变换技术和4种模拟方法构建冬小麦3种光合参数的高光谱反演模型,探讨高光谱反演冬小麦光合参数的可行性,对比不同类别光谱和模拟方法的适用性。【方法】本研究基于氮肥施用条件冬小麦气体交换和高光谱田间试验,获取不同叶位叶片的最大净光合速率(Amax)、PSⅡ有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(qP)和高光谱反射率,并对原始高光谱进行倒数、对数和一阶微分变换。根据3种光合参数和4种光谱的相关性分析结果,筛选显著性水平优于0.01的波段作为输入变量,采用偏最小二乘(PLS)、支持向量机(SVM)、多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)等方法建立冬小麦叶片光合参量反演模型,以建模和验证的决定系数(R^2)和均方根误差(RMSE)为依据,对不同模型的模拟精度进行比较分析。【结果】(1)3种光合参数和4种光谱的相关性分析结果表明,原始、倒数和对数光谱对3种光合参数(Amax、Fv′/Fm′和qP)的敏感谱区均集中在400—750 nm波谱区间,一阶导数光谱对3个光合参数的敏感谱区为470—560、630—700和700—770 nm波谱区间。(2)Amax、Fv′/Fm′和qP的最优反演模型组合分别为基于倒数光谱的MLR模型、基于一阶导数光谱的MLR模型和基于原始光谱的MLR模型。模型的建模R2分别为0.75、0.65和0.65,验证R2分别为0.73、0.59和0.44,表明基于高光谱模拟Amax和Fv′/Fm′切实可行,模拟qP的有效性需要进一步验证。(3)不同变换的光谱表现能力不同,以PLS模拟Amax为例,光谱的表现能力顺序为原始光谱>倒数光谱>对数光谱>一阶导数光谱� 展开更多
关键词 光合参量 偏最小二乘 支持向量机 多元线性回归 神经网络 高光谱
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基于最小二乘支持向量机回归的GPS高程转换模型 被引量:14
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作者 田玉刚 罗书明 +1 位作者 王新洲 史培军 《测绘工程》 CSCD 2007年第4期18-21,共4页
探讨了将最小二乘估计引入到支持向量机中,给出最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)算法,该算法用等式约束代替传统支持向量机回归中的不等式约束,使得求解过程更为简单。将构建的LS-SVR模型应用到GPS高程转换中,提出该回归模型的实现步骤... 探讨了将最小二乘估计引入到支持向量机中,给出最小二乘支持向量机回归(LS-SVR)算法,该算法用等式约束代替传统支持向量机回归中的不等式约束,使得求解过程更为简单。将构建的LS-SVR模型应用到GPS高程转换中,提出该回归模型的实现步骤。实例表明,在有限样本情况下,LS-SVR完全可以达到与传统GPS高程拟合方法相同的精度,但实现起来更简单,而且在泛化性能方面具有理论上的保证。 展开更多
关键词 最小二乘估计 支持向量机回归 GPS高程转换
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基于RBF组合模型的山地红壤有机质含量光谱估测 被引量:13
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作者 谢文 赵小敏 +3 位作者 郭熙 叶英聪 孙小香 匡丽花 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期16-23,共8页
【目的】探讨组合模型在山地红壤有机质含量高光谱估算中应用的可行性,以期为土壤有机质含量估测提供基础数据和科学依据。【方法】基于山地红壤光谱的全波段(400~2 450 nm)研究范围,选择偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BP)和支持向... 【目的】探讨组合模型在山地红壤有机质含量高光谱估算中应用的可行性,以期为土壤有机质含量估测提供基础数据和科学依据。【方法】基于山地红壤光谱的全波段(400~2 450 nm)研究范围,选择偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BP)和支持向量机回归分析(SVMR)3种单一高光谱估测模型,分别获得预测结果,并重构预测结果数据,以绝对误差和最小为目标,计算固定权重与不固定权重两种组合模型的权重值,并基于径向基函数(RBF)神经网络法建立组合模型,探讨不同赋权方法与是否重构数据条件下的最优组合模型。通过均方根误差(RMSE)、预测偏差比(RPD)和决定系数(R2)评价山地红壤有机质含量的预测精度。【结果】单一预测模型中的SVMR估测精度最高,验证决定系数(R2)为0.64,均方根误差为9.76 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为1.67;在组合模型数据不重构的条件下,不定权组合模型要优于定权组合模型;在组合模型数据重构的条件下,定权组合模型要略优于不定权组合模型,估测精度相差不大;最优模型是数据重构定权组合模型,模型验证决定系数(R2)为0.87,均方根误差为7.91 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为2.06;组合模型验证精度优于单一模型,说明利用RBF组合模型估算山地红壤有机质含量是可行的。【结论】对山地红壤有机质含量的快速估测而言,单一模型具有操作简单、运算速度快等特点,因而具有较大应用价值,但组合模型能较大限度地利用各种预测样本信息,从而能有效减少应用单一模型时所受随机因素的影响,从而提高山地红壤有机质含量的估测精度。 展开更多
关键词 RBF组合模型 山地红壤 有机质 土壤光谱 偏最小二乘回归 BP神经网络 支持向量机回归
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近红外光谱分析技术识别奶粉中淀粉掺假的研究 被引量:13
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作者 王宁宁 申兵辉 +7 位作者 关建军 赵中瑞 朱业伟 张录达 严衍录 郑煜焱 董成玉 康定明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2141-2146,共6页
将蒙牛、伊利、完达山三个品牌的奶粉样品掺入不同量的淀粉构成32份实验样品。在跨度近两个月时间内,用JDSU微型近红外光谱仪,分五天重复5次采集这些样品的中波近红外漫反射光谱。采用仿生模式识别(BPR)算法对样品进行掺假识别定性分析... 将蒙牛、伊利、完达山三个品牌的奶粉样品掺入不同量的淀粉构成32份实验样品。在跨度近两个月时间内,用JDSU微型近红外光谱仪,分五天重复5次采集这些样品的中波近红外漫反射光谱。采用仿生模式识别(BPR)算法对样品进行掺假识别定性分析,并研究了分析的可靠性与模型的稳健性。以90%作为评价分析结果(样品掺杂的正确识别率CAR与正确拒识率CRR)的阈值:将测试结果高于此阈值的所有样品中掺入淀粉的最低含量分别称为样品掺杂的正确识别限与正确拒识限。结果显示:三个品牌奶粉样品分别各自建模时,若用同一天测定的部分光谱数据建立模型,预测该天剩余光谱,样品掺杂的正确识别限与正确拒识限都可以达到0.1%。对于三种品牌奶粉合并后的纯奶粉及其淀粉掺杂样品混合建模时,若用同一天测定的光谱建模与测试,样品掺杂的正确识别限也可以达到0.1%,正确拒识限则为1%;若用不同时间采集的光谱进行交叉测试,正确识别限与正确拒识限都只有5%;若用四天的光谱数据联合建模,测试第五天的数据,正确识别限可以稳定达到1%,正确拒识限可以达到5%。应用两种算法对奶粉中淀粉含量进行定量分析比较,进一步验证了有关定性分析对样品掺杂正确识别限和正确拒识限的可靠性。 展开更多
关键词 奶粉 近红外光谱 仿生模式识别 偏最小二乘回归 支持向量回归
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支持向量机分类与回归联合建模方法及其在拉曼光谱分析中的应用 被引量:12
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作者 阮华 戴连奎 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2440-2446,共7页
多元校正分析模型的精度不仅依赖于模型的结构和参数,还很大程度上取决于训练样本的分布。实际过程中,训练样本通常呈现不均匀分布,导致基于全体样本的回归模型预测性能不理想。本文针对该问题提出了支持向量机分类与回归联合建模方法:... 多元校正分析模型的精度不仅依赖于模型的结构和参数,还很大程度上取决于训练样本的分布。实际过程中,训练样本通常呈现不均匀分布,导致基于全体样本的回归模型预测性能不理想。本文针对该问题提出了支持向量机分类与回归联合建模方法:首先使用最小二乘支持向量机(LS-SVM)分类器构建分类决策树,然后对每一类样本分别建立最小二乘支持向量机回归模型;对未知样本进行定量分析时,首先经过分类决策树分类,再根据分类信息选择相应的回归模型进行计算。针对汽油辛烷值拉曼光谱分析问题,基于全体样本建模的LS-SVM回归模型的标准预测误差为0.54,而采用本文方法所得的模型预测误差为0.22,大幅度地提高了分析精度。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量机 分类 回归 拉曼光谱 汽油
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基于小波分解与自适应多级残差修正的最小二乘支持向量回归预测模型的PM_(2.5)浓度预测 被引量:13
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作者 尹建光 彭飞 +4 位作者 谢连科 徐毅 刘辉 巩泉泉 王坤 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期2090-2098,共9页
采用小波分解(WD)将济南市科干所监测站PM_(2.5)浓度的一维时间序列(2013年1月1日—2017年8月15日)分解为高维信息,获得了该监测站附近PM_(2.5)浓度的时频变化特征,重点分析了PM_(2.5)的随机性和趋势性问题.然后构建了基于小波分解的多... 采用小波分解(WD)将济南市科干所监测站PM_(2.5)浓度的一维时间序列(2013年1月1日—2017年8月15日)分解为高维信息,获得了该监测站附近PM_(2.5)浓度的时频变化特征,重点分析了PM_(2.5)的随机性和趋势性问题.然后构建了基于小波分解的多级残差修正的最小二乘支持向量回归预测模型(AMLRC-WLSSVR),结果发现,该模型能够很好地对济南市PM_(2.5)浓度做出预测,特别是针对重污染天气的预测有很好的精度.为了避免预测结果的不确定性问题,提出了一种基于方差估计给出预测值置信区间上界的方法,同时,有效弥补了单点预测的不稳定性及预测精度不足的缺点,该方法能够为实际空气污染预警提供技术支持. 展开更多
关键词 PM2.5 小波分解 自适应多级残差修证 最小二乘支持向量回归
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LS-SVM与多层前向网络的非线性回归性能比较 被引量:12
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作者 王伟 王田苗 魏洪兴 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期256-258,263,共4页
在阐述支持向量机(SVM)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的原理并比较了两者的优缺点后,将LS-SVM与多层前向网络中的两种典型网络BP网络和RBF网络,分别应用于装载机载重动态测量的非线性函数回归估计中,对这三种网络在函数逼近和泛化能力... 在阐述支持向量机(SVM)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的原理并比较了两者的优缺点后,将LS-SVM与多层前向网络中的两种典型网络BP网络和RBF网络,分别应用于装载机载重动态测量的非线性函数回归估计中,对这三种网络在函数逼近和泛化能力两方面的性能进行比较研究。仿真结果表明,LS-SVM在精度和泛化性能两方面做到了最好的折衷,是用于非线性函数回归分析的一种很有效的方法。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量机 BP RBF 非线性 回归估计
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