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基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别
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作者 黄建平 张若枫 +5 位作者 高睿语 李亚林 段文胜 陈飞旭 郭廷超 潘成磊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期44-56,共13页
在常规地震同相轴识别方法基础上,通过引入极端梯度提升算法(XGBoost)智能化策略,并结合地震数据相邻道相似性特征,发展一种基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别技术方法。在编程实现方法的基础上,通过简单层状模型和复杂Marmous... 在常规地震同相轴识别方法基础上,通过引入极端梯度提升算法(XGBoost)智能化策略,并结合地震数据相邻道相似性特征,发展一种基于极端梯度提升算法的地震同相轴自动识别技术方法。在编程实现方法的基础上,通过简单层状模型和复杂Marmousi模型模拟的记录进行测试,验证方法的正确性。对含噪音数据和实际资料中的同相轴进行识别测试,同时进行单道对比定量分析以及不同信噪比情况下算法预测结果精度对比。结果表明:新方法对含噪数据和实际资料均具有较好的适应性;在低信噪比(-6.98 dB)情况下,同相轴的查准率仍可超过90%。 展开更多
关键词 同相轴拾取 机器学习 特征拾取 极端梯度提升算法
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基于极端梯度提升算法的山洪灾害临界雨量计算模型
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作者 李福晨 桑国庆 孙元森 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期391-398,共8页
针对无资料区域山洪灾害临界雨量计算的难题,以山东省五莲县45个山丘区小流域沿河村落为研究对象,开展基于机器学习的山洪灾害临界雨量计算模型研究;基于水文水力学法结合现场调研确定各村落成灾水位及临界流量,通过水文模型计算产汇流... 针对无资料区域山洪灾害临界雨量计算的难题,以山东省五莲县45个山丘区小流域沿河村落为研究对象,开展基于机器学习的山洪灾害临界雨量计算模型研究;基于水文水力学法结合现场调研确定各村落成灾水位及临界流量,通过水文模型计算产汇流得到洪水过程,采用试算法计算临界雨量;选取水文、下垫面、沿河村落等相关特征参数及临界雨量计算结果作为训练参数,构建基于极端梯度提升算法的不同预警时段临界雨量预估模型,并采用平均绝对误差和决定系数进行模型精度评估。结果表明:该模型计算的各预警时段临界雨量的平均绝对误差分别为4.56、 6.68、 7.11,决定系数分别为0.955、 0.967、 0.973,预测精度较高,能够满足无资料地区山洪预警工作的应用需求。 展开更多
关键词 山洪灾害 临界雨量 极端梯度提升算法 预警指标 五莲县
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麻雀搜索算法优化极端梯度提升的扩频码研究
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作者 梁智儒 边东明 张更新 《光通信研究》 北大核心 2024年第6期108-113,共6页
【目的】直接序列扩频系统(DSSS)在军事和民用通信中都得到了广泛应用,因其具有对各种常见干扰较强的抵抗能力和安全性较高等优点,且易于实现,被广泛应用于码分多址(CDMA)之中。然而,在非协作通信的应用场景中,检测DSSS信号,对DSSS信号... 【目的】直接序列扩频系统(DSSS)在军事和民用通信中都得到了广泛应用,因其具有对各种常见干扰较强的抵抗能力和安全性较高等优点,且易于实现,被广泛应用于码分多址(CDMA)之中。然而,在非协作通信的应用场景中,检测DSSS信号,对DSSS信号参数进行估计,甚至截获信息,都是文章需要考虑的问题。在DSSS中,正确识别所使用的扩频序列是正确解扩的重要前提条件。针对低信噪比DSSS信号扩频码识别成功率低的问题,文章通过结合m序列的三阶相关函数(TCF)峰值特性,在降噪预处理的前提下,通过功率谱二次处理识别DSSS信号的伪码周期作为先验信息,将扩频码的识别问题具体成为一个峰值检测分类的问题,进而对峰值识别分类进行了研究。【方法】文章提出了使用麻雀搜索算法(SSA)优化极端梯度提升(XGBOOST)的DSSS信号三阶相关峰值分类方法,提高了对m序列分类识别的准确率。【结果】通过在不同信噪比下对比常规峰值检测和决策树分类方法以及对比不同序列周期的识别分类准确率,仿真结果表明,经过预处理的SSA XGBOOST扩频码识别分类方法比起常规机器学习与峰值检测方法分类识别成功率更高,在高序列周期下性能逐步提升。【结论】文章所提方法能在较低的信噪比条件下更准确地识别分类扩频码m序列。 展开更多
关键词 M序列 三阶相关函数 麻雀搜索算法 优化极端梯度提升
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基于XGBoost-GRNN算法的分段式风功率预测
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作者 李进友 李媛 +2 位作者 黄露秋 王海鑫 李超然 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第10期3831-3845,共15页
针对风电大数据背景下风电机组功率预测准确性、预测功率曲线契合率低等问题,提出一种基于XGBoost-GRNN的风功率预测算法,建立考虑分段式风电数据的风电机组功率预测模型。首先,提出基于风电机组运行状态特征、风速分布模型的SCADA数据... 针对风电大数据背景下风电机组功率预测准确性、预测功率曲线契合率低等问题,提出一种基于XGBoost-GRNN的风功率预测算法,建立考虑分段式风电数据的风电机组功率预测模型。首先,提出基于风电机组运行状态特征、风速分布模型的SCADA数据分段划分方法,并基于数据多维度分析构建功率关联指标架构。其次,提出一种基于改进极端梯度提升(XGBoost)变量的广义神经网络(GRNN)联合风电机组分段式功率预测算法,以获取准确性较高、误差较小的功率预测值。进一步,基于预测偏差、曲线契合率等指标评估所提预测模型的预测性能。最后,以内蒙古塞罕坝风电场20台风电机组为例进行实验分析,结果表明:与传统预测方法相比,所提方法R^(2)均值至少提高了0.0101;与全段数据预测相比,分段式预测R^(2)提高了0.0084。所提模型预测曲线契合率为0.9184,相比其余4种模型预测曲线契合率至少提高了0.036。 展开更多
关键词 风电大数据 风电机组 极端梯度提升 广义神经网络 分段式功率预测算法
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机载激光雷达数据与机器学习算法的森林蓄积量估测模型构建精度评价——基于KNN、XGBoost与RF模型反演算法 被引量:1
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作者 潘自辉 肖正利 +5 位作者 黄光体 赵文纯 张流洋 刘晓阳 肖箫 林浩然 《湖北林业科技》 2025年第2期34-44,50,共12页
基于激光雷达系统获取数据,旨在探索建立一个适用于湖北省的混合树种蓄积量估测模型。研究区涵盖9个市州及15个县市区386个样地(小班),涉及3种森林类型(阔叶林、针叶林和针阔混交林),划分为5个植被区,分别为大别山桐柏山丘陵低山、鄂西... 基于激光雷达系统获取数据,旨在探索建立一个适用于湖北省的混合树种蓄积量估测模型。研究区涵盖9个市州及15个县市区386个样地(小班),涉及3种森林类型(阔叶林、针叶林和针阔混交林),划分为5个植被区,分别为大别山桐柏山丘陵低山、鄂西北山地丘陵、鄂东南低山丘陵、江汉平原湖泊和鄂西南山地;从点云数据中提取森林参数特征变量,结合实地调查数据,分别采用机器算法KNN、XGBoost和RF模型对森林蓄积量进行估测,采用决定系数评价模型估测精度,对估测结果进行比较分析。结果表明:(1)RF模型的估测值与实际值较为接近,精度高于KNN和XGBoost模型;(2)不同地貌区域的森林类型估测精度存在差异,表现为针叶林估测精度高于阔叶林;估测精度与林分郁闭度、林龄、起源等因子存在相关性,林分郁闭度较高时,估测精度较高;中龄、近熟林及过熟林估测精度较高,人工林的精度高于天然林;(3)蓄积量估测值精度与实测值的区间相关,实测值趋于一定低值与高值区间时,估测精度降低。通过激光雷达数据的反演结果与地面调查数据验证,反映了模型的准确度,促进林业调查与激光雷达融合运用,需进一步比较多种模型,并探索森林分布、林木结构特征、林分因子等之间影响估测精度的相关因素。 展开更多
关键词 激光雷达 森林蓄积量 模型反演 K-近邻算法 极端梯度提升 随机森林
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基于XGBoost算法划痕损伤PVC-P土工膜力学性能预测
6
作者 张宪雷 刘建群 张文慧 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期111-115,共5页
面膜堆石坝上游坝面膜防渗结构因施工操作不当或多孔隙介质垫层界面特性易造成PVC-P土工膜物理性划痕损伤,为判别划痕损伤PVC-P土工膜能否满足工程安全运行要求,以划痕损伤PVC-P土工膜断裂强度/延伸率试验数据为依托,构建了基于极端梯... 面膜堆石坝上游坝面膜防渗结构因施工操作不当或多孔隙介质垫层界面特性易造成PVC-P土工膜物理性划痕损伤,为判别划痕损伤PVC-P土工膜能否满足工程安全运行要求,以划痕损伤PVC-P土工膜断裂强度/延伸率试验数据为依托,构建了基于极端梯度提升(XGBoost)算法的预测模型,将该模型预测结果与随机森林(RF)算法预测结果进行比较,选用平均绝对误差(M MAE)、平均绝对百分比误差(M_(MAPE))、均方根误差(R_(RMSE))和决定系数(R^(2))作为评价指标评估了预测精度,并运用SHAP算法获得影响作用较大的划痕损伤阈值。结果表明,基于XGBoost算法的预测模型预测精度更高,SHAP法能够合理解释模型的预测结果,划痕角度是影响损伤后力学性能的主要因素。研究结果为工程技术人员准确预判划痕损伤PVC-P土工膜力学性能提供了参考。 展开更多
关键词 极端梯度提升树(xgboost)算法 随机森林(RF)算法 力学性能预测 PVC-P土工膜 断裂强度 断裂延伸率
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智能算法优化XGBoost的聚能-爆破装药比冲量预测 被引量:3
7
作者 刘芳 李士伟 +2 位作者 卢熹 郭策安 马元婧 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期1076-1082,共7页
为了探索聚能-爆破装药结构、爆破距离等参数与比冲量间的复杂关系,提出一种智能算法优化极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)的聚能-爆破装药比冲量预测模型.采用相关性分析方法,探寻聚能-爆破装药结构参数、爆破距离参... 为了探索聚能-爆破装药结构、爆破距离等参数与比冲量间的复杂关系,提出一种智能算法优化极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)的聚能-爆破装药比冲量预测模型.采用相关性分析方法,探寻聚能-爆破装药结构参数、爆破距离参数与比冲量之间的关联程度.使用具有数据并行处理能力和集成学习思想的XGBoost算法,挖掘结构参数、爆破距离参数与比冲量间的潜在非线性关系.基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)良好的全局搜索能力和蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)优良的局部搜索能力,设计双智能算法优化XGBoost的融合预测模型PSO-ACO-XGBoost,提高聚能-爆破装药比冲量预测精度.PSO和ACO分别用于搜索XGBoost超参数解空间的全局最优解与局部最优解.实验结果表明,PSO-ACO-XGBoost模型相较于BP、XGBoost、PSO-BP、ACO-XGBoost等其它8种预测模型,在预测精度、拟合程度、速度和稳定性等方面具有最佳性能. 展开更多
关键词 聚能装药 爆破装药 比冲量 极端梯度提升 粒子群算法 蚁群算法
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基于多特征提取和麻雀搜索算法优化XGBoost的变压器绕组松动诊断方法 被引量:8
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作者 马宏忠 肖雨松 +1 位作者 颜锦 孙永腾 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期87-97,共11页
针对使用单一特征量诊断变压器绕组松动,在不同负载条件下存在交叠和抗干扰能力不足的问题,提出一种基于核主成分分析(KPCA)和改进麻雀搜索算法(SSA)优化极端梯度提升(XGBoost)的变压器绕组松动振动诊断方法。首先,从时域、频域和熵值3... 针对使用单一特征量诊断变压器绕组松动,在不同负载条件下存在交叠和抗干扰能力不足的问题,提出一种基于核主成分分析(KPCA)和改进麻雀搜索算法(SSA)优化极端梯度提升(XGBoost)的变压器绕组松动振动诊断方法。首先,从时域、频域和熵值3个维度提取适用于变压器多传感器振动信号的多种特征量;其次,通过网格搜索优化的KPCA对特征量进行降维;最后,构建基于XGBoost的故障诊断模型,并采用改进麻雀搜索算法调参,实现不同电流大小下变压器绕组松动故障准确识别。以某110 kV变压器为对象进行实验验证,诊断结果表明,所提取的特征量能够准确反映故障特征,抗干扰能力更强,诊断模型故障诊断准确率为99.00%,相比于其他诊断算法准确率和稳定性更高,在不同负载情况下均有良好的识别效果。 展开更多
关键词 变压器振动 绕组松动 核主成分分析 极端梯度提升 麻雀搜索算法 故障诊断
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基于BO-XGBoost模型的衢州市浅层滑坡易发性评价 被引量:1
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作者 王凯 邬礼扬 +3 位作者 殷坤龙 曾韬睿 谢小旭 龚泉冰 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期197-209,共13页
机器学习模型作为评估滑坡易发性的先进工具,其精度的提高是获得高质量易发性区划图的核心。为优化机器学习模型,克服传统模型在预测浅层滑坡方面的不足,提出了一种基于贝叶斯优化(Bayesian optimization,BO)的极端梯度提升树(extreme g... 机器学习模型作为评估滑坡易发性的先进工具,其精度的提高是获得高质量易发性区划图的核心。为优化机器学习模型,克服传统模型在预测浅层滑坡方面的不足,提出了一种基于贝叶斯优化(Bayesian optimization,BO)的极端梯度提升树(extreme gradient boosting,XGBoost)模型,用以评价衢州市的浅层滑坡易发性。首先,基于衢州市682处浅层滑坡的基础数据,选取坡度、坡向等10个指标构建指标因子体系;然后构建XGBoost模型,使用贝叶斯算法进行超参数优化;最后使用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线以及统计方式进行精度分析,并与其他的机器学习模型进行对比。结果表明:①BO-XGBoost模型(AUC=0.874)预测精度最高,比XGBoost模型性能提升了4.17%,且根据浅层滑坡在各易发性等级的分布情况,BO-XGBoost模型在极高易发区中浅层滑坡数占比最高,为36.80%,滑坡比率最高,为3.92;②衢州市浅层滑坡极高和高易发区主要分布于北部、南部和中部山区的道路和水系沿线区域;③土地利用类型为草地、居民点距离小于400 m、道路距离与水系距离小于150 m是衢州市浅层滑坡发育的主要影响因素。研究提出的模型显著优于传统方法,提高了滑坡易发性评价的准确性,为东部沿海山区的浅层滑坡易发性评价提供了一种新颖的技术方案。 展开更多
关键词 浅层滑坡 易发性评价 极端梯度提升树(xgboost) 贝叶斯优化(BO)
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融合XGBoost和SVR的滑坡位移预测 被引量:1
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作者 王惠琴 梁啸 +4 位作者 何永强 李晓娟 张建良 郭瑞丽 刘宾灿 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期149-158,共10页
利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物... 利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物优化算法(hunter-prey optimizer,HPO)优化支持向量回归(support vector regression,SVR)的超参数而构建了一种组合预测模型(HPO-SVR)以修正XGBoost的预测结果.两组滑坡位移实测数据表明:HPO算法通过不断更新猎人与猎物位置的动态寻优策略,获得了更加合理的SVR的超参数.相对于XGBoost、SVR,以及其与粒子群优化算法、遗传算法和HPO的组合预测模型而言,XGBoost-HPO-SVR组合模型在阳屲山滑坡和脱甲山滑坡位移预测中取得了良好的效果,其均方根误差和平均绝对误差分别为3.505和1.357,0.550和0.538. 展开更多
关键词 极端梯度提升 支持向量回归 猎人猎物优化算法 滑坡位移预测
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采用极限梯度提升算法的电力系统电压稳定裕度预测 被引量:9
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作者 王慧芳 张晨宇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期606-613,共8页
将极限梯度提升树(XGBoost)算法应用于电力系统电压稳定评估问题.根据电压稳定问题特点,提出能够反映电力系统运行状态的特征集;把电压稳定裕度绝对值作为映射目标,并介绍生成样本集的方法.在介绍XGBoost算法基本原理的基础上,研究该算... 将极限梯度提升树(XGBoost)算法应用于电力系统电压稳定评估问题.根据电压稳定问题特点,提出能够反映电力系统运行状态的特征集;把电压稳定裕度绝对值作为映射目标,并介绍生成样本集的方法.在介绍XGBoost算法基本原理的基础上,研究该算法的技术细节.在IEEE-39节点系统上进行验证,结果表明,XGBoost算法在R方值和平均绝对百分误差2项回归指标上均优于其他几类机器学习算法,且模型的计算速度最快,可以满足在线应用要求.同时,XGBoost算法具有良好的数值错误和数值缺失容错性,并可以针对预测偏差较大的样本进行数据补充,实现模型的更新,使得模型表现趋于稳定. 展开更多
关键词 电力系统 电压稳定性 机器学习 人工智能 极限梯度提升树(xgboost)算法
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基于遗传算法优化XGBoost模型的地铁乘客出站走行时间预测 被引量:5
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作者 郭凯旋 肖梅 +1 位作者 刘宇 张皓 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第18期7851-7858,共8页
地铁乘客出站走行时间的预测是城市交通运行和管理的重要依据,对其进行准确预测有助于缓解地铁拥堵、优化地铁服务和提高乘客满意度。为了准确预测地铁乘客出站走行时间,首先,基于视频分析软件从监控视频中提取了乘客出站时的走行时间... 地铁乘客出站走行时间的预测是城市交通运行和管理的重要依据,对其进行准确预测有助于缓解地铁拥堵、优化地铁服务和提高乘客满意度。为了准确预测地铁乘客出站走行时间,首先,基于视频分析软件从监控视频中提取了乘客出站时的走行时间和若干特征变量。其次,为了筛选出对走行时间有显著影响的因素,采用相关性分析和最优尺度回归模型进行影响因素分析,并使用遗传算法进行最优特征组合的提取。最终,将提取出的特征作为输入向量,使用极端梯度提升模型(extreme gradient boosting,XGBoost)进行走行时间的预测,并以平均绝对误差等作为评价指标。实验结果表明,本文提出的方法在地铁乘客出站行为预测方面具有较好的效果,平均绝对误差为1.55 s,低于未优化的极端梯度提升模型(1.87 s)、支持向量机(2.03 s)和随机森林(1.96 s)等模型。 展开更多
关键词 遗传算法 极端梯度提升模型 走行时间预测 特征提取
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基于XGBoost-MSIWOA-LSTM的车辆油耗优化预测模型
13
作者 师国东 胡明茂 +3 位作者 宫爱红 龚青山 郭庆贺 谭浩 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3467-3484,共18页
为有效预测车辆油耗,提高燃油经济性,促进节能减排,提出一种基于XGBoost-MSIWOA-LSTM的车辆油耗优化预测模型。该模型首先采用极端梯度提升树(XGBoost)算法提取车辆油耗特征,以优化模型的输入变量,提高模型的泛化性和鲁棒性。然后,利用... 为有效预测车辆油耗,提高燃油经济性,促进节能减排,提出一种基于XGBoost-MSIWOA-LSTM的车辆油耗优化预测模型。该模型首先采用极端梯度提升树(XGBoost)算法提取车辆油耗特征,以优化模型的输入变量,提高模型的泛化性和鲁棒性。然后,利用多策略改进的鲸鱼优化算法(MSIWOA)对长短期记忆神经网络(LSTM)中的超参数进行自适应寻优,并将优化后的超参数代入LSTM中对车辆油耗进行建模预测。结合实际车辆油耗算例进行对比实验,结果表明,相对于其他对比模型,XGBoost-MSIWOA-LSTM预测模型预测精度更高,对降低车辆油耗具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 油耗预测 极端梯度提升 多策略改进的鲸鱼优化算法 长短期记忆神经网络 自适应寻优
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基于ICOA-XGBoost的光伏阵列复合故障诊断研究
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作者 张子洵 魏业文 +2 位作者 张轲钦 方豪 吴先用 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期251-259,共9页
为提高光伏阵列复合故障诊断的准确率,提出一种基于改进长鼻浣熊算法(ICOA)优化极端梯度提升(XGBoost)的故障诊断方法。首先,通过分析光伏阵列在不同故障状态下的输出特性,构建一个9维故障特征向量作为模型的输入变量。然后,将结合改进C... 为提高光伏阵列复合故障诊断的准确率,提出一种基于改进长鼻浣熊算法(ICOA)优化极端梯度提升(XGBoost)的故障诊断方法。首先,通过分析光伏阵列在不同故障状态下的输出特性,构建一个9维故障特征向量作为模型的输入变量。然后,将结合改进Circle混沌映射、Levy飞行和t分布随机扰动的ICOA算法与麻雀搜索算法(SSA)、鲸鱼优化算法(WOA)和长鼻浣熊算法(COA)相比较,其在寻优能力、稳定性和收敛速度方面展现出优越性。随后,利用改进的ICOA算法优化XGBoost模型,有效解决了模型初始化参数的设置问题。实验结果显示,结合9维故障特征向量的ICOA-XGBoost模型在故障诊断精度上达到97.23%,优于其他对比模型,证实了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 光伏阵列 故障诊断 改进长鼻浣熊算法 极端梯度提升
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基于BOA-XGBoost的沥青路面抗滑性能预测方法 被引量:1
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作者 许新权 户媛姣 +1 位作者 翁宇涵 何伟杰 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期35-44,共10页
道路表面纹理是影响抗滑性能的关键因素。为深入研究其影响机理,解决多特征数据条件下传统预测方法精度受限的问题,提出了一种基于贝叶斯优化(BOA)和极端梯度提升(XGBoost)融合的路面抗滑性能评估模型。制备了不同级配类型的沥青混合料... 道路表面纹理是影响抗滑性能的关键因素。为深入研究其影响机理,解决多特征数据条件下传统预测方法精度受限的问题,提出了一种基于贝叶斯优化(BOA)和极端梯度提升(XGBoost)融合的路面抗滑性能评估模型。制备了不同级配类型的沥青混合料试件,基于摆式摩擦仪和三维激光扫描设备分别获取试件表面的摩擦数据和三维纹理数据;提取高度、波长、形状参数用以描述纹理结构,并进行纹理特征重要性分析,明确显著影响抗滑性能因子;引入贝叶斯优化算法的搜索极端梯度来提升模型的最优关键参数,并构建了抗滑性能预估模型。研究结果表明:所提出的模型与对比模型相比,其精度更高,相关系数R^(2)=0.8906,分别比对比模型提升了25.2%、13.0%、15.1%,能有效地关联纹理特征与路面抗滑性能。 展开更多
关键词 道路工程 路面抗滑性能 三维纹理 特征重要性分析 贝叶斯优化算法 极端梯度提升
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基于HEOA-XGBoost组合模型的边坡稳定性预测
16
作者 祁云 白晨浩 +3 位作者 秦凯 段宏飞 李绪萍 汪伟 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第9期137-144,共8页
为预防边坡失稳安全事故发生,针对边坡失稳的不确定性及影响因素的复杂性等问题,提出一种基于人类进化优化算法(HEOA)优化极端梯度提升(XGBoost)的组合模型,以预测边坡稳定性。首先分析影响边坡失稳的主控因素,选取边坡岩体的6项影响因... 为预防边坡失稳安全事故发生,针对边坡失稳的不确定性及影响因素的复杂性等问题,提出一种基于人类进化优化算法(HEOA)优化极端梯度提升(XGBoost)的组合模型,以预测边坡稳定性。首先分析影响边坡失稳的主控因素,选取边坡岩体的6项影响因素建立边坡稳定性预测指标体系;其次利用极差标准化统一样本量纲,并采用合成少数类过采样技术(SMOTE)平衡样本等级分布;然后通过HEOA优化XGBoost模型的最大深度、学习率、子样本比例、列样本比例和最小损失;最后利用准确率、精确率、召回率、F_(1)分数和科恩卡帕系数综合评价所建模型的预测结果,并将该模型应用于具体工程实例。结果表明:经HEOA优化后XGBoost模型的最大深度、学习率、子样本比例、列样本比例和最小损失分别为6、0.5838、0.4615、0.5846和0.0244时效果凸显;HEOA-XGBoost组合模型预测边坡稳定性状态相比于其他智能算法优化的XGBoost模型和单一XGBoost模型,其各评价指标均有所提升,表明该模型预测边坡稳定性状态具有较高的精准度和泛化性。 展开更多
关键词 边坡稳定性 人类进化优化算法(HEOA) 极端梯度提升(xgboost) 极差标准化 合成少数类过采样技术(SMOTE)
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一种基于VMD-IGOA-XGBoost的火控系统故障诊断方法
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作者 李英顺 姬宏基 +1 位作者 于昂 郭占男 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第4期37-45,共9页
针对当前火控系统维修成本高、故障诊断方法有限和诊断时间长等问题,提出一种基于变分模态分解和改进塘鹅优化算法结合极端梯度提升树的火控系统故障诊断方法。利用变分模态分解将信号分解为多个模态分量,对模态分量进行特征提取,并通... 针对当前火控系统维修成本高、故障诊断方法有限和诊断时间长等问题,提出一种基于变分模态分解和改进塘鹅优化算法结合极端梯度提升树的火控系统故障诊断方法。利用变分模态分解将信号分解为多个模态分量,对模态分量进行特征提取,并通过灰色关联分析选取与故障高度相关的特征;并在塘鹅优化算法中引入精英反向学习、自适应权重因子和t-分布扰动策略,优化极端梯度提升树的核心参数建立故障诊断模型,并将火控系统火控计算机与传感器分系统电源模块作为实验对象,与传统极端梯度提升树,粒子群优化和麻雀优化的极端梯度提升树模型进行对比。实验结果表明,该方法准确率达到97.33%,可以有效对火控系统进行故障诊断,并具有较高的准确率和诊断效率。 展开更多
关键词 火控系统 故障诊断 极端梯度提升 塘鹅优化算法 变分模态分解
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群智能算法优化XGBoost的信贷风险预测 被引量:5
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作者 朱丽华 龙海侠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第23期305-310,共6页
为改善极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)集成算法的信贷风险预测准确率,提出了一种改进的麻雀算法(improved sparrow search algorithm based on golden sine search,Cauchy mutation and oppositionbased learning,GCO... 为改善极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)集成算法的信贷风险预测准确率,提出了一种改进的麻雀算法(improved sparrow search algorithm based on golden sine search,Cauchy mutation and oppositionbased learning,GCOSSA)来优化XGBoost参数。采用黄金正弦搜索策略来更新发现者位置,既增强全局搜索能力又增强局部搜索能力;在算法中引入反向学习策略和柯西变异进行扰动来扩大搜索领域改善陷入局部最优,同时使用贪婪规则确定最优解;将改进的算法用6个基准函数进行测试,并对SSA和GCOSSA进行对比,评估GCOSSA寻优性能;用GCOSSA优化XGBoost参数。在数据集上测试,并与网格搜索寻优、SSA及其混合正余弦改进算法(improved sparrow search algorithm based on sine and cosine,ISSA)方法进行对比。结果表明改进后的GCOSSA优化XGBoost参数,在信贷风险预测中准确率更高。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 黄金正弦搜索 反向学习 柯西变异 极端梯度提升(xgboost)
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基于PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测 被引量:4
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作者 刘芳 李士伟 +1 位作者 卢熹 郭策安 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1602-1612,共11页
为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extr... 为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)的水下柱形装药峰值超压融合预测算法。采用相关性分析与数据可视化方法,分析装药结构参数、爆距与峰值超压之间的关联关系。设计1DCNN深度网络挖掘不同长径比、爆距等参数与峰值超压之间的纵向时序关系。运用XGBoost算法寻找装药结构参数、爆距与峰值超压之间的横向非线性关系,提升小样本数据的预测精度。使用PSO算法优化1DCNN和XGBoost的超参数,获得最优算法结构。研究结果表明,在包含10种智能算法的对比实验中,PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测算法在精度、稳定性、拟合程度上均高于其他模型。 展开更多
关键词 水下柱形装药 长径比 爆距 峰值超压 粒子群优化算法 一维卷积神经网络 极端梯度提升
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基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测 被引量:5
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作者 常留红 李晨玉 +3 位作者 曾子彬 尹光景 赵芃芃 薛雄 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期146-157,共12页
建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根... 建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根据最佳参数组合多尺度分解变形数据,得到多个不同特征尺度的本征模态函数(IMF)。通过重构分量为新分量,将新分量分别输入极端梯度提升(XGBoost)模型中进行预测,叠加各预测结果得到最终预测值。基于山口岩碾压混凝土拱坝变形监测数据,开展支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)、XGBoost、WOA-VMD-XGBoost等4种模型的精度、泛化能力对比研究。结果表明:相比于单一预测模型,组合模型有效挖掘了变形信号多尺度特征,降低了非线性、非平稳性对模型性能的影响,在精度、泛化能力中表现出更高性能。该组合模型为大坝变形监测提供了理论依据和应用参考。 展开更多
关键词 混凝土坝 变形预测 鲸鱼优化算法 包络熵 变分模态分解 极端梯度提升
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