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基于XGBoost和改进灰狼优化算法的催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失模型分析
被引量:
10
1
作者
陈延展
胡浩
+1 位作者
任紫畅
成艾国
《石油学报(石油加工)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期208-219,共12页
为了降低催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失,基于机器学习技术和改进灰狼优化算法建立了汽油辛烷值损失的预测和优化模型。首先通过Pearson相关系数法、最大互信息系数法(MIC)和基于随机森林的特征选择方法分别对影响汽油辛烷值的367个...
为了降低催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失,基于机器学习技术和改进灰狼优化算法建立了汽油辛烷值损失的预测和优化模型。首先通过Pearson相关系数法、最大互信息系数法(MIC)和基于随机森林的特征选择方法分别对影响汽油辛烷值的367个特征进行训练获得各特征的重要度评分,对3种方法的结果按权重法进行融合获得最终的特征重要度排序,根据特征重要度占比之和超过95%的指标,选出25个特征作为建模主要变量;然后基于XGBoost算法建立汽油辛烷值损失预测模型,对比其他机器学习模型,验证了XGBoost在测试集上的预测性能最优,其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R2)分别为1.3197、0.3581和0.9981;最后采用汽油辛烷值损失值与主要变量的映射函数作为目标函数,建立关于汽油辛烷值损失值最小的单目标优化模型,为了提高模型的求解速率和准确度,基于sigmoid函数的收敛因子调整策略和个体更新的差分变异策略,提出了一种改进的差分灰狼优化算法。结果表明,优化后的样本辛烷值损失值均减小到0.4左右,同时86.15%的样本辛烷值损失降幅在60%~80%之间,说明建立的优化模型和所提出的改进差分灰狼优化算法是合理的。通过数据挖掘技术建立的降低汽油辛烷值损失模型可以尽量减少汽油精制过程中的辛烷值损失,为石化企业和运营商提供决策分析。
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关键词
辛烷值损失模型
权重法特征重要度融合
XGBoost模型
改进的
差分
灰狼
优化
算法
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职称材料
基于DE-GWO算法的矿井风网风量调节方法
被引量:
13
2
作者
吴新忠
张芝超
+2 位作者
王凯
韩正化
魏连江
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3981-3989,共9页
为及时满足井下某一用风地点的需风要求,提出一种根据分支风量期望值来选择不同调节分支的智能应急调风方案。首先,以矿井通风网络需风分支风量可调最大化为目标,建立通风网络的非线性优化数学模型,针对该优化模型中的风量平衡、风压平...
为及时满足井下某一用风地点的需风要求,提出一种根据分支风量期望值来选择不同调节分支的智能应急调风方案。首先,以矿井通风网络需风分支风量可调最大化为目标,建立通风网络的非线性优化数学模型,针对该优化模型中的风量平衡、风压平衡等约束条件,采用不可微精确罚函数将其转化为目标模型中的惩罚项。然后,通过对风网灵敏度矩阵的计算求解,得出最优的可调分支集和风阻调节范围,并基于灰狼算法实现寻优。为克服灰狼算法在求解复杂问题上易陷入局部最优的缺陷,提出一种差分灰狼算法(DE-GWO),该方法在对种群个体位置不断迭代更新的基础上,加入差分进化算法的变异、交叉、选择操作,进而维持种群的多样性。最后,基于矿井智能控制系统实验平台验证应急调风方案的可行性。研究结果表明:相比于GWO算法,本文提出的DE-GWO算法在寻优性能和稳定性方面提升显著,可用于及时调节风量。
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关键词
矿井通风
灵敏度
差分灰狼算法
(DE-GWO)
应急调风
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职称材料
基于变量选择和DE-GWO算法的光伏发电功率预测
被引量:
7
3
作者
杨少华
李艾玲
+2 位作者
雍浩
何瑛
孙堃
《智慧电力》
北大核心
2018年第12期38-44,共7页
随着光伏产业的迅猛发展,光伏发电量在电力交易市场所占份额越来越大。光伏发电自身间歇性和不可控等特征给电力系统的稳定性带来巨大冲击。为减少此类状况发生,需要提高光伏发电预测精度。但传统建模过程中经常由于输入变量维度过多,...
随着光伏产业的迅猛发展,光伏发电量在电力交易市场所占份额越来越大。光伏发电自身间歇性和不可控等特征给电力系统的稳定性带来巨大冲击。为减少此类状况发生,需要提高光伏发电预测精度。但传统建模过程中经常由于输入变量维度过多,或是参数调整不当导致模型精度差。利用随机森林对初始输入变量进行重要性评价及筛选,利用差分灰狼算法对支持向量机模型参数进行优化。通过建立对比试验发现,在经随机森林降维和差分灰狼算法优化后的模型具有更高的预测精度,验证了该方法在光伏发电功率预测领域的可行性和有效性。
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关键词
随机森林
差分灰狼算法
支持向量机
光伏预测
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职称材料
考虑低碳的再制造工艺方案选择方法
4
作者
张泽琳
李鸿菲
+2 位作者
王蕾
郭钰瑶
夏绪辉
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第4期1314-1325,共12页
再制造工艺方案的选择是满足“双碳”背景下再制造过程低碳、高效的源头。鉴于废旧零部件失效特征的多样性与差异性及再制造工艺方法与操作特征的可选性导致再制造工艺方案的不确定性,综合考虑碳排放在工艺过程中的传递过程,提出一种考...
再制造工艺方案的选择是满足“双碳”背景下再制造过程低碳、高效的源头。鉴于废旧零部件失效特征的多样性与差异性及再制造工艺方法与操作特征的可选性导致再制造工艺方案的不确定性,综合考虑碳排放在工艺过程中的传递过程,提出一种考虑低碳的再制造工艺方案选择方法。首先,考虑影响再制造工艺方案的碳排放因素,建立失效特征-加工工艺-操作特征的再制造工艺过程多层碳排放关联机制;然后,构建最小碳排放量、时间、成本为多目标的再制造工艺方案选择模型,并提出一种基于多层编码方式的差分进化和灰狼算法的混合算法求解。最后,将所提出的方法运用到蜗杆的再制造工艺方案选择过程中,验证该方法的实用性与有效性,为再制造商选择符合经济和生态的工艺方案提供了理论指导。
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关键词
再制造工艺方案
碳排放
多层编码
差分
进化和
灰狼
混合
算法
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职称材料
基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测
被引量:
1
5
作者
赵领娣
綦艳玲
王小华
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期10-20,共11页
风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响,是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一,建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测,对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的...
风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响,是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一,建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测,对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的基础上收集了2000—2018年中国东南沿海的琼、粤、闽、浙等省份记录较为完整的风暴潮灾害相关数据,在综合考虑危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境和防灾减灾能力的基础上,建立起更为完整的风暴潮灾害损失的指标体系。相较于单一的BP神经网络,本文在借鉴机器学习相关理论的基础上搭建了差分进化灰狼算法(DEGWO)优化的BP神经网络,对样本进行训练和仿真测试。结果表明,通过DEGWO算法优化后的模型误差更小,数据的拟合程度更高,对比而言,提高了风暴潮灾害损失预测的精确性,能够为风暴潮灾害损失预测的研究提供新的思路,同时也为风暴潮灾害的防灾减灾管理提供了指导。
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关键词
风暴潮
损失预测
差分
进化
灰狼
算法
(DEGWO)
BP神经网络
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职称材料
联合收获机割台装置装配质量智能检测方法与精度研究
被引量:
1
6
作者
徐立友
魏俊
+2 位作者
赵思夏
张帅
陈小亮
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022年第6期97-104,共8页
针对联合收获机割台装置装配质量检测方法改进和精度提升等问题,结合智能算法进行装配质量检测,采用小波包能量熵对东方红4LZ-9A2联合收获机割台振动数据进行特征提取,利用差分灰狼优化算法平衡全局和局部寻优能力对支持向量机的惩罚系...
针对联合收获机割台装置装配质量检测方法改进和精度提升等问题,结合智能算法进行装配质量检测,采用小波包能量熵对东方红4LZ-9A2联合收获机割台振动数据进行特征提取,利用差分灰狼优化算法平衡全局和局部寻优能力对支持向量机的惩罚系数和核函数半径进行寻优。小波包能量熵所用算法时间相较于变分模态分解和经验模态分解分别缩短了97.64%和96.89%,预测准确率分别提升了1.74%和56.25%,优化后支持向量机预测识别的准确率提升了2.05%。并使用优化后的模型对割台装置进行装配质量检测,进行多组对比试验,结果表明,差分灰狼算法优化后的支持向量机准确率,比粒子群算法提升了7.57%,比遗传算法提升了6.42%,比布谷鸟算法提升了11.80%。证明小波包能量熵对于割台装置振动信号数据特征提取的优越性,以及差分灰狼优化算法优化后的支持向量机对割台装置装配质量预测和识别的有效性,为联合收获机割台装置装配质量检测方法和精度的研究提供了理论指导和工程借鉴。
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关键词
割台装置
装配质量
小波包能量熵
支持向量机
差分
灰狼
优化
算法
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职称材料
题名
基于XGBoost和改进灰狼优化算法的催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失模型分析
被引量:
10
1
作者
陈延展
胡浩
任紫畅
成艾国
机构
湖南大学机械与运载工程学院
出处
《石油学报(石油加工)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期208-219,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1706504)基金资助。
文摘
为了降低催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失,基于机器学习技术和改进灰狼优化算法建立了汽油辛烷值损失的预测和优化模型。首先通过Pearson相关系数法、最大互信息系数法(MIC)和基于随机森林的特征选择方法分别对影响汽油辛烷值的367个特征进行训练获得各特征的重要度评分,对3种方法的结果按权重法进行融合获得最终的特征重要度排序,根据特征重要度占比之和超过95%的指标,选出25个特征作为建模主要变量;然后基于XGBoost算法建立汽油辛烷值损失预测模型,对比其他机器学习模型,验证了XGBoost在测试集上的预测性能最优,其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R2)分别为1.3197、0.3581和0.9981;最后采用汽油辛烷值损失值与主要变量的映射函数作为目标函数,建立关于汽油辛烷值损失值最小的单目标优化模型,为了提高模型的求解速率和准确度,基于sigmoid函数的收敛因子调整策略和个体更新的差分变异策略,提出了一种改进的差分灰狼优化算法。结果表明,优化后的样本辛烷值损失值均减小到0.4左右,同时86.15%的样本辛烷值损失降幅在60%~80%之间,说明建立的优化模型和所提出的改进差分灰狼优化算法是合理的。通过数据挖掘技术建立的降低汽油辛烷值损失模型可以尽量减少汽油精制过程中的辛烷值损失,为石化企业和运营商提供决策分析。
关键词
辛烷值损失模型
权重法特征重要度融合
XGBoost模型
改进的
差分
灰狼
优化
算法
Keywords
octane loss model
feature importance fusion of weight method
XGBoost model
improved differential gray wolf optimization algorithm
分类号
TE624 [石油与天然气工程—油气加工工程]
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职称材料
题名
基于DE-GWO算法的矿井风网风量调节方法
被引量:
13
2
作者
吴新忠
张芝超
王凯
韩正化
魏连江
机构
中国矿业大学信息与控制工程学院
中国矿业大学安全工程学院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3981-3989,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0808100)
江苏省重点研发计划项目(BE2016046)。
文摘
为及时满足井下某一用风地点的需风要求,提出一种根据分支风量期望值来选择不同调节分支的智能应急调风方案。首先,以矿井通风网络需风分支风量可调最大化为目标,建立通风网络的非线性优化数学模型,针对该优化模型中的风量平衡、风压平衡等约束条件,采用不可微精确罚函数将其转化为目标模型中的惩罚项。然后,通过对风网灵敏度矩阵的计算求解,得出最优的可调分支集和风阻调节范围,并基于灰狼算法实现寻优。为克服灰狼算法在求解复杂问题上易陷入局部最优的缺陷,提出一种差分灰狼算法(DE-GWO),该方法在对种群个体位置不断迭代更新的基础上,加入差分进化算法的变异、交叉、选择操作,进而维持种群的多样性。最后,基于矿井智能控制系统实验平台验证应急调风方案的可行性。研究结果表明:相比于GWO算法,本文提出的DE-GWO算法在寻优性能和稳定性方面提升显著,可用于及时调节风量。
关键词
矿井通风
灵敏度
差分灰狼算法
(DE-GWO)
应急调风
Keywords
mine ventilation
sensitivity
differential evolution grey wolf optimizer
emergency wind regulation
分类号
TD724 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于变量选择和DE-GWO算法的光伏发电功率预测
被引量:
7
3
作者
杨少华
李艾玲
雍浩
何瑛
孙堃
机构
国网宁夏电力有限公司经济技术研究院
华北电力大学经济与管理学院
华北电力大学智慧能源研究所
出处
《智慧电力》
北大核心
2018年第12期38-44,共7页
基金
国家社会科学基金重大项目(15ZDB165)~~
文摘
随着光伏产业的迅猛发展,光伏发电量在电力交易市场所占份额越来越大。光伏发电自身间歇性和不可控等特征给电力系统的稳定性带来巨大冲击。为减少此类状况发生,需要提高光伏发电预测精度。但传统建模过程中经常由于输入变量维度过多,或是参数调整不当导致模型精度差。利用随机森林对初始输入变量进行重要性评价及筛选,利用差分灰狼算法对支持向量机模型参数进行优化。通过建立对比试验发现,在经随机森林降维和差分灰狼算法优化后的模型具有更高的预测精度,验证了该方法在光伏发电功率预测领域的可行性和有效性。
关键词
随机森林
差分灰狼算法
支持向量机
光伏预测
Keywords
random forest
differential grey wolf algorithm
support vector machine
photovoltaic power prediction
分类号
TM715 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
考虑低碳的再制造工艺方案选择方法
4
作者
张泽琳
李鸿菲
王蕾
郭钰瑶
夏绪辉
机构
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室
武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室
出处
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025年第4期1314-1325,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52275503,72471181)
湖北省杰出青年基金资助项目(2023AFA092)
+1 种基金
湖北省支持企业技术创新发展资助项目(2021BAB002)
武汉市自然科学基金特区计划资助项目(2024040701010054)。
文摘
再制造工艺方案的选择是满足“双碳”背景下再制造过程低碳、高效的源头。鉴于废旧零部件失效特征的多样性与差异性及再制造工艺方法与操作特征的可选性导致再制造工艺方案的不确定性,综合考虑碳排放在工艺过程中的传递过程,提出一种考虑低碳的再制造工艺方案选择方法。首先,考虑影响再制造工艺方案的碳排放因素,建立失效特征-加工工艺-操作特征的再制造工艺过程多层碳排放关联机制;然后,构建最小碳排放量、时间、成本为多目标的再制造工艺方案选择模型,并提出一种基于多层编码方式的差分进化和灰狼算法的混合算法求解。最后,将所提出的方法运用到蜗杆的再制造工艺方案选择过程中,验证该方法的实用性与有效性,为再制造商选择符合经济和生态的工艺方案提供了理论指导。
关键词
再制造工艺方案
碳排放
多层编码
差分
进化和
灰狼
混合
算法
Keywords
remanufacturing process scheme
carbon emission
multi-layer coding
differential evolution and gray wolf hybrid algorithm
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测
被引量:
1
5
作者
赵领娣
綦艳玲
王小华
机构
中国海洋大学经济学院
中国海洋大学教育部人文社会科学重点研究基地中国海洋大学海洋发展研究院
新南威尔士大学中澳海岸带管理研究中心
出处
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期10-20,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(71974176,71473233)。
文摘
风暴潮灾害一直以来对中国东南沿海地区的社会经济发展具有较为严重的负面影响,是对中国造成危害最为严重的海洋灾害之一,建立一个准确有效的损失评估模型进行风暴潮灾害损失预测,对风暴潮灾害的预防具有重要的意义。本文在现有研究的基础上收集了2000—2018年中国东南沿海的琼、粤、闽、浙等省份记录较为完整的风暴潮灾害相关数据,在综合考虑危险性、承灾体脆弱性、孕灾环境和防灾减灾能力的基础上,建立起更为完整的风暴潮灾害损失的指标体系。相较于单一的BP神经网络,本文在借鉴机器学习相关理论的基础上搭建了差分进化灰狼算法(DEGWO)优化的BP神经网络,对样本进行训练和仿真测试。结果表明,通过DEGWO算法优化后的模型误差更小,数据的拟合程度更高,对比而言,提高了风暴潮灾害损失预测的精确性,能够为风暴潮灾害损失预测的研究提供新的思路,同时也为风暴潮灾害的防灾减灾管理提供了指导。
关键词
风暴潮
损失预测
差分
进化
灰狼
算法
(DEGWO)
BP神经网络
Keywords
storm surge disaster
economic loss assessment
differential evolution grey wolf optimization
BP neural network
分类号
X43 [环境科学与工程—灾害防治]
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职称材料
题名
联合收获机割台装置装配质量智能检测方法与精度研究
被引量:
1
6
作者
徐立友
魏俊
赵思夏
张帅
陈小亮
机构
河南科技大学车辆与交通工程学院
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022年第6期97-104,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFD070020402)。
文摘
针对联合收获机割台装置装配质量检测方法改进和精度提升等问题,结合智能算法进行装配质量检测,采用小波包能量熵对东方红4LZ-9A2联合收获机割台振动数据进行特征提取,利用差分灰狼优化算法平衡全局和局部寻优能力对支持向量机的惩罚系数和核函数半径进行寻优。小波包能量熵所用算法时间相较于变分模态分解和经验模态分解分别缩短了97.64%和96.89%,预测准确率分别提升了1.74%和56.25%,优化后支持向量机预测识别的准确率提升了2.05%。并使用优化后的模型对割台装置进行装配质量检测,进行多组对比试验,结果表明,差分灰狼算法优化后的支持向量机准确率,比粒子群算法提升了7.57%,比遗传算法提升了6.42%,比布谷鸟算法提升了11.80%。证明小波包能量熵对于割台装置振动信号数据特征提取的优越性,以及差分灰狼优化算法优化后的支持向量机对割台装置装配质量预测和识别的有效性,为联合收获机割台装置装配质量检测方法和精度的研究提供了理论指导和工程借鉴。
关键词
割台装置
装配质量
小波包能量熵
支持向量机
差分
灰狼
优化
算法
Keywords
header device
assembly quality
wavelet packet energy entropy
support vector machines
differential evolution gray wolf optimizer
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于XGBoost和改进灰狼优化算法的催化裂化汽油精制装置的辛烷值损失模型分析
陈延展
胡浩
任紫畅
成艾国
《石油学报(石油加工)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
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职称材料
2
基于DE-GWO算法的矿井风网风量调节方法
吴新忠
张芝超
王凯
韩正化
魏连江
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
13
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职称材料
3
基于变量选择和DE-GWO算法的光伏发电功率预测
杨少华
李艾玲
雍浩
何瑛
孙堃
《智慧电力》
北大核心
2018
7
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职称材料
4
考虑低碳的再制造工艺方案选择方法
张泽琳
李鸿菲
王蕾
郭钰瑶
夏绪辉
《计算机集成制造系统》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
基于改进的神经网络方法的风暴潮灾害经济损失预测
赵领娣
綦艳玲
王小华
《海洋科学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
6
联合收获机割台装置装配质量智能检测方法与精度研究
徐立友
魏俊
赵思夏
张帅
陈小亮
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022
1
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