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基于极致梯度提升和支持向量机的高速公路服务区供暖系统健康状态评估 被引量:1
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作者 王强 贺晓宇 +1 位作者 刘文辉 赵建东 《交通节能与环保》 2023年第3期153-158,共6页
为保障高速公路服务区供暖系统的健康运行,本文结合供暖系统的构成和运行特征,设计了一种用于评估服务区供暖系统运行健康状态的极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的双层机器... 为保障高速公路服务区供暖系统的健康运行,本文结合供暖系统的构成和运行特征,设计了一种用于评估服务区供暖系统运行健康状态的极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的双层机器学习模型,并将系统运行健康状态分为健康、亚健康、故障和异常四个等级。首先,分析电压、电流、水温、机组运行状态、蓄热泵、循环泵和泵运行状态7个子系统的运行特征,使用随机函数和欠采样处理构建特征向量集。其次,采用XGBoost构建下层各子系统健康状态评估模型,并输出各子系统的健康状态。然后,融合各子系统健康状态的评估结果,输入至上层SVM系统评估模型,得到整个供暖系统的健康状态。最后,将实验与决策树、AdaBoost和XGBoost等模型进行对比,结果表明所提出的XGBoost+SVM双层机器学习模型相较对比模型而言,不仅判断精度更高,同时还可评估整个供暖系统以及各子系统的健康状态。 展开更多
关键词 运输规划与管理 双层机器学习模型 极致梯度提升 支持向量机模型 服务区供暖系统 数据特征
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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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极端梯度提升与随机森林融合的天然气露点预测方法 被引量:2
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作者 熊伟 何彦霖 +2 位作者 宋伟 张厚望 尹爱军 《装备环境工程》 CAS 2022年第6期133-140,共8页
目的解决目前水露点数据多为人工采用测量仪器测得,时效性低且成本高昂的问题。方法建立一种基于极端梯度提升(XGBoost)和随机森林(RF)的天然气水露点预测方法。采用XGBoost方法对所有监测工艺参数进行分析,筛选出主要影响水露点的关键... 目的解决目前水露点数据多为人工采用测量仪器测得,时效性低且成本高昂的问题。方法建立一种基于极端梯度提升(XGBoost)和随机森林(RF)的天然气水露点预测方法。采用XGBoost方法对所有监测工艺参数进行分析,筛选出主要影响水露点的关键工艺特征参数,以排除无关特征参数对预测的干扰。建立RF预测模型,输入关键特征集参数,实现对水露点的实时预测。以重庆气矿某脱水监测系统监测数据与生产数据为例,对所提预测方法进行对比分析验证。结果相较于XGBoost、SVM等预测方法,RF模型具有最佳的预测性能,且经过XGBoost特征选择后,RF预测结果的MAE值降低了0.0169℃,RMSE值降低了0.0146℃。结论基于极端梯度提升与随机森林融合的水露点预测方法具有更优的预测精度与鲁棒性,对指导脱水现场生产具有积极作用。 展开更多
关键词 三甘醇脱水装置 天然气水露点 极端梯度提升(xgboost) 特征提取 随机森林(RF)
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基于Nadam-TimeGAN和XGBoost的时序信号故障诊断方法 被引量:3
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作者 黑新宏 高苗 +3 位作者 张宽 费蓉 邱原 姬文江 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期185-200,共16页
为了提高故障诊断模型在数据不平衡场景下的诊断性能和模型泛化能力,提出了一种基于Nadam-TimeGAN和XGBoost的时序信号故障诊断方法。首先对比基于LSTM和GRU的TimeGAN模型,选取性能更优的GRU网络作为TimeGAN模型的组成单元,然后采用Nada... 为了提高故障诊断模型在数据不平衡场景下的诊断性能和模型泛化能力,提出了一种基于Nadam-TimeGAN和XGBoost的时序信号故障诊断方法。首先对比基于LSTM和GRU的TimeGAN模型,选取性能更优的GRU网络作为TimeGAN模型的组成单元,然后采用Nadam优化算法对TimeGAN模型的各组件进行优化,即构建Nadam-TimeGAN模型用以数据扩充,最后构建一个平衡的数据集输入XGBoost集成学习模型进行分类训练。实验选取转辙机动作电流数据集进行验证性实验,选取MFPT轴承数据集和CWRU轴承数据集进行泛化性实验,并与8种方法进行对比,结果表明,所提方法在准确率、召回率以及F1-score这3种评价指标上均高于其他方法,从而验证了所提方法在不平衡数据故障诊断方面的有效性和泛化性。 展开更多
关键词 时间序列生成对抗网络 Nesterov加速自适应矩估计 极致梯度提升 故障诊断 数据增强
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基于SC-XGBoost的电站燃煤低位发热量软测量方法
5
作者 乔世超 王轶男 +4 位作者 吕佳阳 陈衡 刘涛 徐钢 翟融融 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期332-340,共9页
随着国家大力推进能源供给侧结构性改革,新能源装机容量不断提升,电力市场竞争愈加激烈。另一方面,全球煤炭市场的复杂多变,导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是采购煤炭最重要的依据... 随着国家大力推进能源供给侧结构性改革,新能源装机容量不断提升,电力市场竞争愈加激烈。另一方面,全球煤炭市场的复杂多变,导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是采购煤炭最重要的依据,对燃煤发热量进行准确预测能够有效地控制电厂运行采购成本。为了实现燃煤发热量的高效预测,采用Pearson系数对相关变量进行特征选取,采用基于密度的噪点空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)算法对某电厂自备煤厂近2年1733条化验数据进行去噪,对去噪后数据进行谱聚类(Spectral Clustering,SC)分析。将分类后的子样本集采用极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)算法分别建立预测模型,并与最小二乘法回归(Ordinary Least Squares,OLS)、支持向量机(Support Vector Machines,SVM)模型进行性能比较。结果表明,基于XGBoost的电站燃煤发热量预测模型相较于其他算法准确性有明显提升,泛化能力更强。对经过SC算法分类后的燃煤分别建立预测模型能够进一步提高模型的精细化水平,为燃煤电站发热量预测提供一种可靠高效的方法。 展开更多
关键词 低位发热量 机器学习 谱聚类 极致梯度提升(xgboost) 软测量
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融合SHAP和TSO-XGBoost模型的水路货运量预测
6
作者 温泉 余玉欢 +1 位作者 庄尚德 牟军敏 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期86-96,共11页
水路货运量需求受诸多因素影响,长江干线中游“645”工程实施后,航道通航条件得到了明显改善,为了更好分析工程实施后货运量变化趋势,提出一种新的水路货运量预测模型。首先,采用二次插值法和KNN反距离权重插值法解决高维面板数据中时... 水路货运量需求受诸多因素影响,长江干线中游“645”工程实施后,航道通航条件得到了明显改善,为了更好分析工程实施后货运量变化趋势,提出一种新的水路货运量预测模型。首先,采用二次插值法和KNN反距离权重插值法解决高维面板数据中时间粒度不统一与缺失问题,利用层次聚类和SHAP值的可解释性综合筛选关键影响因素特征序列,降低预测模型输入数据的维度和规模,引入Halton低差异序列和准反射学习策略(QRBL)大幅提升金枪鱼群优化算法(TSO)的寻优效能,增强TSO算法对极限梯度提升(XGBoost)模型中决策树数量、决策树的深度、学习速率等决定模型拟合能力的超参组合寻优效果。结果表明,新模型预测精度显著优于对比模型,可更好地适用于多特征影响因素下的水路货运量预测研究。 展开更多
关键词 金枪鱼群优化算法(TSO) 极限梯度提升(xgboost) 水路货运量
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基于IDBO-XGBoost的铁路隧道岩爆烈度等级预测方法与应用
7
作者 李时宜 《铁道建筑》 北大核心 2024年第11期118-123,共6页
为减少铁路隧道施工过程中岩爆事故的发生,在施工前做好岩爆烈度等级预测,提出了改进蜣螂优化算法(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)与极限梯度提升树(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)相结合的铁路隧道岩爆烈度等级预测模型。... 为减少铁路隧道施工过程中岩爆事故的发生,在施工前做好岩爆烈度等级预测,提出了改进蜣螂优化算法(Improved Dung Beetle Optimizer,IDBO)与极限梯度提升树(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)相结合的铁路隧道岩爆烈度等级预测模型。首先,依据岩爆成因及特点,综合选取围岩切向应力(σθ)等四个特征因素作为预测岩爆烈度等级的主控因素,建立岩爆烈度等级预测数据集;其次,引入Sine混沌映射、黄金正弦策略(Golden Sine Strategy,SA)、自适应高斯-柯西变异扰动策略以及贪婪选择策略并进行改进,以提高其全局搜索能力和稳定性;而后利用IDBO优化XGBoost中的超参数提升其预测精度,同时避免XGBoost出现“过拟合”现象;最后,将其结果与DBO-XGBoost、粒子群算法优化反向传播神经网络模型(Particle Swarm-Optimization Back Propagation Neural Network,PSO-BPNN)和遗传算法优化支持向量机模型(Genetic Algorithm Support-Vector Machine,GA-SVM)的结果进行对比。结果表明:IDBO-XGBoost模型准确率最高,相较于其他三种模型在测试样本中的准确率分别提高了8.69%、17.39%、8.69%;IDBO-XGBoost模型在处理岩爆问题上能更好地捕捉岩爆等级与指标之间的联系,可为实际工程的岩爆预测提供科学依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 岩爆烈度 预测 蜣螂优化算法(DBO) 极限梯度提升树(xgboost)
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基于多模型Stacking融合的基坑测斜时序预测
8
作者 胡比澜 王洋洋 张永强 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期706-716,共11页
为了准确预测基坑倾斜变形,提出基于极致梯度提升(XGBoost)、长短期记忆(LSTM)和线性回归(LR)的堆叠多变量预测模型.利用XGBoost集成学习的优越性和双层LSTM算法预测传统基坑变形的准确度,提升模型的预测精度和泛化能力.在数据预处理阶... 为了准确预测基坑倾斜变形,提出基于极致梯度提升(XGBoost)、长短期记忆(LSTM)和线性回归(LR)的堆叠多变量预测模型.利用XGBoost集成学习的优越性和双层LSTM算法预测传统基坑变形的准确度,提升模型的预测精度和泛化能力.在数据预处理阶段,引入K最近邻(KNN)插补算法增加可有效利用的数据总量,使用深度学习模型Informer的时间信息处理方式,改善传统算法中有监督学习忽略时间序列数据不同时间间隔的问题.以杭州某在建基坑为工程案例,插补616条缺失数据,将时间信息转为3列时间点特征信息,使用所提模型进行基坑变形预测分析.已有实测数据验证表明,所提模型在预测基坑最大测斜位移及该位移点处深度时的训练精度和泛化能力相比双层LSTM模型及XGBoost模型均有较大提升,使用时间点特征的XGBoost模型比LSTM模型更适合预测对时间因素敏感的指标. 展开更多
关键词 时间序列分析 基坑测斜 双层LSTM 极致梯度提升(xgboost) 堆叠算法
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基于XGBoost的隧道掘进机操作参数智能决策系统设计 被引量:8
9
作者 王飞 龚国芳 +1 位作者 段理文 秦永峰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期633-641,共9页
为了实现隧道施工的同质化,提出基于极端梯度提升算法(XGBoost)预测模型的隧道掘进机(TBM)操作参数的智能决策方法.定义场操作系数指数(FOI)作为替代传统场切深指数(FPI)的围岩级别特征参数,使用XGBoost算法建立预测模型以实现对FOI的预... 为了实现隧道施工的同质化,提出基于极端梯度提升算法(XGBoost)预测模型的隧道掘进机(TBM)操作参数的智能决策方法.定义场操作系数指数(FOI)作为替代传统场切深指数(FPI)的围岩级别特征参数,使用XGBoost算法建立预测模型以实现对FOI的预测,对围岩级别进行预测、判断.通过对优秀司机在特定FOI下TBM操作参数的选择,建立专家模型实现FOI与特定TBM操作参数的关联,实现TBM操作参数的智能决策.使用引松工程的现场数据进行对比实验,结果表明,设计的TBM操作参数的智能决策系统能够实现对优秀的TBM司机操作参数决策的复现,相比于以FPI为特征参数的传统智能决策系统,新系统的推进速度和刀盘转速两部分的平均相对误差分别下降8.84%和7.97%. 展开更多
关键词 隧道掘进机(TBM) 智能决策 场操作系数指数(FOI) 极端梯度提升算法(xgboost) 预测
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基于GRU和XGBoost的矿压显现规律预测 被引量:6
10
作者 柴敬 刘义龙 +2 位作者 王安义 屈世甲 欧阳一博 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期91-97,共7页
采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短... 采用光纤传感器监测的光纤频移值对矿压显现规律进行表征的过程中,传感器采集的数据存在缺失现象,无法准确预测矿压显现规律。针对该问题,以千秋煤矿为工程背景,在假设光纤下半部分数据丢失的前提下,引入GRU(门控循环单元)和LSTM(长短期记忆网络)2种预测模型,对缺失的光纤频移值进行对比预测,得出GRU模型的收敛速度优于LSTM模型的收敛速度,说明基于GRU模型的缺失值处理方法较优。将原始完整的光纤频移值转换为可表征矿压显现位置的光纤平均频移变化度,引入XGBoost(极端梯度提升)模型和BP神经网络模型进行对比预测,XGBoost模型能准确预测出测试集中所有出现“尖峰”的位置,而BP神经网络模型只预测出2处“尖峰”位置,说明XGBoost模型的预测效果优于BP神经网络模型的预测效果。将预测出的光纤频移缺失值替换至缺失位置,形成“完整”光纤频移值数据,将该数据转换为光纤平均频移变化度后,采用XGBoost模型进行预测。验证结果表明:LSTM模型及GRU模型均可准确预测出光纤下半部分的数据,且GRU模型准确性较LSTM模型准确性高;使用XGBoost可准确预测出测试集中出现的周期来压;通过GRU模型预测出的缺失数据经整合至缺失位置后,使用XGBoost模型仍可进行有效的矿压预测。 展开更多
关键词 矿压显现规律 极端梯度提升算法 xgboost GRU 光纤频移值 光纤平均频移变化度
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基于CSI-XGBoost的高精度WiFi室内定位算法 被引量:12
11
作者 张玄黎 修春娣 +1 位作者 王延昭 杨东凯 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2536-2544,共9页
考虑到室内环境的复杂性和多径效应对Wi Fi指纹定位性能的影响从Intel5300无线网卡中提取信道状态信息(CSI),利用修正后的CSI幅值和相位信息作为指纹特征,使用极限梯度提升(XGBoost)算法构建高精度指纹库,实现分米级的高精度室内定位。... 考虑到室内环境的复杂性和多径效应对Wi Fi指纹定位性能的影响从Intel5300无线网卡中提取信道状态信息(CSI),利用修正后的CSI幅值和相位信息作为指纹特征,使用极限梯度提升(XGBoost)算法构建高精度指纹库,实现分米级的高精度室内定位。进一步通过实测数据分析了采样间隔、室内视距(LOS)和非视距(NLOS)环境、缺失值和数据维度等因素对所提算法定位性能的影响。实际室内环境下的实验结果表明,本文算法受NLOS影响较小,对室内复杂环境有很强的鲁棒性;此外,该算法能够很好地处理高维稀疏数据,解决CSI指纹特征的"误匹配"问题,且对缺失数据不敏感,定位准确度优于90%。 展开更多
关键词 室内定位 信道状态信息(CSI) 指纹匹配 极限梯度提升(xgboost) 相位延拓
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基于XGBoost-SHAP的钢管混凝土柱轴向承载力预测模型 被引量:6
12
作者 陈曦泽 贾俊峰 +2 位作者 白玉磊 郭彤 杜修力 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1061-1070,共10页
为了可靠、准确地预测钢管混凝土(CFST)柱的轴向承载力,建立和解释集成机器学习的CFST柱轴向承载力预测模型.使用马氏距离评估CFST柱数据库质量,通过极限梯度提升(XGBoost)算法建立CFST柱轴向承载力预测模型,使用K折交叉验证(K-Fold CV... 为了可靠、准确地预测钢管混凝土(CFST)柱的轴向承载力,建立和解释集成机器学习的CFST柱轴向承载力预测模型.使用马氏距离评估CFST柱数据库质量,通过极限梯度提升(XGBoost)算法建立CFST柱轴向承载力预测模型,使用K折交叉验证(K-Fold CV)和树结构概率密度估计(TPE)算法寻找模型的最优超参数组合.采用不同评价指标将优化后XGBoost模型的预测值与已有方法和未优化XGBoost模型的计算值比较.使用SHAP方法给出XGBoost模型预测结果的整体和局部的解释.结果表明,经过超参数调整优化的XGBoost模型的性能超越了相关规范和经验公式的性能,且SHAP方法能够有效地解释XGBoost模型的输出. 展开更多
关键词 钢管混凝土(CFST)柱 轴向承载力 极限梯度提升(xgboost) 超参数优化 SHAP 可解释性
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基于XGBoost扩展金融因子的风电功率预测方法 被引量:8
13
作者 王永生 关世杰 +3 位作者 刘利民 高静 许志伟 刘广文 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1038-1049,共12页
现有风电功率预测模型的主要输入特征包括气象数据和功率数据,高精度气象数据获取困难、数据间潜在关系难以表示、预测模型收敛缓慢,提出基于极端梯度提升回归树算法(XGBoost)扩展金融因子的超短期风电功率预测新方法,以及基于风电时序... 现有风电功率预测模型的主要输入特征包括气象数据和功率数据,高精度气象数据获取困难、数据间潜在关系难以表示、预测模型收敛缓慢,提出基于极端梯度提升回归树算法(XGBoost)扩展金融因子的超短期风电功率预测新方法,以及基于风电时序数据衍生金融因子的预测模型.采用具有较高预测准确率与较快训练速度的XGBoost算法进行预测,使得预测模型快速收敛.在中国内蒙古某风电场的风电功率数据集与德国Tennet公司风电功率数据集上进行实验验证.实验结果表明,以R2score为例,所提方法与基准方法相比提升约14.71%.所提方法中的建模与预测合计时间不超过500 ms. 展开更多
关键词 风力发电 超短期风电功率预测 梯度提升回归树 xgboost 金融因子
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基于XGBoost与LightGBM集成的电动汽车充电负荷预测模型 被引量:7
14
作者 吴丹 雷珽 +2 位作者 李芝娟 王宁 段艳 《电子技术应用》 2022年第9期44-49,共6页
随着电动汽车规模化发展,充电站负荷对电网造成一定影响,为保障电网平稳运行,提出一种基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)与轻量级梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)融合的电动汽车充电负荷预测... 随着电动汽车规模化发展,充电站负荷对电网造成一定影响,为保障电网平稳运行,提出一种基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)与轻量级梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)融合的电动汽车充电负荷预测模型。该方法运用Stacking集成学习的策略:首先根据时间特征与历史负荷数据采用XGBoost与LightGBM算法构建负荷预测的基学习器,然后采用岭回归(Ridge Regression,RR)算法将基学习器的输出结果进行融合之后输出负荷预测值。为了对比多种不同的负荷预测模型,采用上海市嘉定区的充电站订单数据进行试验,结果表明,该方法所构建的负荷预测模型相比单一算法模型具有更高的预测准确度,对电网平稳运行有一定理论及实用价值。 展开更多
关键词 电动汽车 负荷预测 Stacking集成学习 极端梯度提升(xgboost) 轻量级梯度提升机(LightGBM)
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基于XGBoost算法的仿真混凝土材料配合比设计方法 被引量:1
15
作者 邱云飞 牛志伟 郑人逢 《水电能源科学》 北大核心 2021年第12期164-167,196,共5页
针对传统仿真混凝土配制过程周期长、耗费成本高的问题,提出了一种快速设计仿真混凝土材料配合比的方法。基于现有仿真混凝土的研究成果,构建了仿真混凝土材料配比数据库;利用XGBoost算法对数据库中的数据信息进行训练,以不同配合比混... 针对传统仿真混凝土配制过程周期长、耗费成本高的问题,提出了一种快速设计仿真混凝土材料配合比的方法。基于现有仿真混凝土的研究成果,构建了仿真混凝土材料配比数据库;利用XGBoost算法对数据库中的数据信息进行训练,以不同配合比混凝土材料的抗压强度、弹性模量的预测值与实测值之间的决定系数作为目标函数,利用交叉验证和网格寻优建立仿真混凝土配合比计算模型;最后利用Python开发了仅需输入期望的抗压强度、弹性模量及允许误差即可设计出仿真混凝土材料配合比的程序。实际应用表明,仿真混凝土材料配合比设计程序运算速度快、精度高,计算的预测值与实测值吻合好,是一种方便快捷的新方法,并可大大缩短模型试验周期、降低试验成本。 展开更多
关键词 仿真混凝土 模型材料 极度梯度提升(xgboost) 配合比设计
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基于XGBoost算法的家用三相电机故障诊断 被引量:1
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作者 孙俊佚雄 陈以 《现代信息科技》 2020年第8期41-44,共4页
近年来随着大数据技术的成熟,家用电器在线故障诊断也得到了普及.以洗衣机用的异步电机为对象,提出通过提取定子电流幅值作为特征向量与极端梯度提升算法结合的故障诊断方法.并将该方法与支持向量机、梯度提升决策树算法在实验采集数据... 近年来随着大数据技术的成熟,家用电器在线故障诊断也得到了普及.以洗衣机用的异步电机为对象,提出通过提取定子电流幅值作为特征向量与极端梯度提升算法结合的故障诊断方法.并将该方法与支持向量机、梯度提升决策树算法在实验采集数据和大数据支持下进行对比分析.其仿真结果表明,极端梯度提升算法在处理洗衣机用异步电机故障时,能有效地进行故障类型诊断,诊断精度和泛化能力较强,能够适用于日常生活和商业需要. 展开更多
关键词 特征提取 梯度提升决策树 xgboost 异步电机 故障诊断
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基于XGBoost-MLP集成方法的离港航班延误预测
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作者 张铭梁 侯霞 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2022年第3期41-45,共5页
为了更准确地描述航班延误情况,为旅客出行提供参考,使用极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)算法与多层感知机(multilayer perceptron, MLP)集成的模型对离港航班延误状态进行预测,将传统的延误、不延误细分为延误、半... 为了更准确地描述航班延误情况,为旅客出行提供参考,使用极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)算法与多层感知机(multilayer perceptron, MLP)集成的模型对离港航班延误状态进行预测,将传统的延误、不延误细分为延误、半延误和不延误3种情况。在对航班数据和天气数据进行合并、筛选、拆分的基础上,先基于XGBoost模型进行二分类预测,然后基于二分类结果使用MLP进行三分类预测。实验结果表明,该方法比仅使用XGBoost模型或者MLP模型预测效果更佳,并且可改善半延误区间误差高的问题。 展开更多
关键词 极端梯度提升(xgboost) 多层感知机(MLP) 多分类 集成方法
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基于K-means聚类与集成学习算法的小流域山洪灾害易发性评估 被引量:3
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作者 管筝 印涌强 +1 位作者 张晓祥 陈跃红 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期388-404,共17页
为了更好地分析空间异质性对山洪灾害易发性评估的影响,建立了基于K-means聚类与集成学习算法的小流域山洪灾害易发性评估模型。首先,选取中国江西省12338个小流域为研究区,对各时段不同频率降雨量指标进行K-means聚类。其次,以误差平... 为了更好地分析空间异质性对山洪灾害易发性评估的影响,建立了基于K-means聚类与集成学习算法的小流域山洪灾害易发性评估模型。首先,选取中国江西省12338个小流域为研究区,对各时段不同频率降雨量指标进行K-means聚类。其次,以误差平方和与平均轮廓系数为聚类效果评价指标,将小流域分为2个类内聚集、类外分散的子集。最后,针对不同子集,从几何特征、环境特征以及降水特征3个方面选取平均坡度、形心高程、形状系数、最长汇流路径比降、地形湿度指数、归一化植被指数、距离河流最近距离、降雨量、洪峰模数以及汇流时间10个山洪影响因素,应用自适应增强算法与极致梯度提升算法进行山洪灾害易发性评估。研究发现,降水是导致山洪灾害的重要因素,江西省高降水区域山洪灾害易发程度普遍高于低降水区,同时省内高风险区分布较为分散,主要分布在东北区域与西北边缘区域。对聚类后两类相似小流域分别进行山洪易发性评估,接受者操作特征曲线下面积值均在0.90以上,精度较聚类前有所提高。聚类策略作为易发性评估模型的前驱过程,可以有效解决小流域异质性问题。 展开更多
关键词 空间异质性 K-MEANS聚类 集成学习 自适应增强 极致梯度提升 山洪灾害
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基于机器学习对铜和锌在土壤中的老化预测和关键因子识别
19
作者 夏菲洋 和长城 +3 位作者 陆晓松 王玉军 杨敏 范婷婷 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2534-2544,共11页
为探究铜(Cu)和锌(Zn)在不同类型土壤中的老化过程及其主要影响因素,本研究开展了为期90 d的培养实验,向12种不同类型的土壤外源添加Cu和Zn。基于传统动力学模型、逐步线性回归和机器学习模型,构建了土壤中Cu和Zn有效态变化的预测模型... 为探究铜(Cu)和锌(Zn)在不同类型土壤中的老化过程及其主要影响因素,本研究开展了为期90 d的培养实验,向12种不同类型的土壤外源添加Cu和Zn。基于传统动力学模型、逐步线性回归和机器学习模型,构建了土壤中Cu和Zn有效态变化的预测模型。此外,基于沙普利可加性模型解释方法(Shapley Additive Explanations,SHAP),分析了影响Cu和Zn有效态含量的关键土壤因子的作用。结果表明,Cu和Zn有效态含量在培养前30 d内迅速下降,随后速率减缓,且pH对老化速率影响显著,在碱性土壤中下降更明显。动力学分析显示Cu的老化过程主要受微孔扩散控制,而Zn的老化机制较为复杂,不完全依赖扩散作用。多变量逐步线性回归分析表明,土壤电导率和粒径组成对金属有效态变化有显著影响。此外,本文比较了随机森林、支持向量回归、极限梯度提升和符号回归4种机器学习模型对Cu和Zn有效态含量的预测能力,发现极限梯度提升模型的预测精度最高。通过SHAP分析发现,铁氧化物和有机质含量分别是影响Cu和Zn有效态的最关键因素。pH对Cu和Zn有效态含量的影响存在显著差异,Cu的有效态含量预测中铁氧化物与pH值之间呈现出显著的交互作用。总体而言,本文通过结合动力学模型、逐步线性回归分析与机器学习方法,揭示了Cu和Zn在土壤中老化的主要驱动因素及其相互作用。 展开更多
关键词 生物有效性预测 极限梯度提升(xgboost) 动力学过程 老化
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基于天气二次分类的地表太阳辐射预测方法
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作者 杨家豪 张莲 +2 位作者 梁法政 杨玉洁 张未 《分布式能源》 2024年第1期54-63,共10页
为提高地表太阳辐射在复杂天气情况下的预报精确度并减小预报的时间成本,结合广州市白云区的历史气象数据,提出了一种以中国气象局的天气划分标准对历史天气进行分类的方法,并在各天气的子模型下使用支持向量回归(support vector regres... 为提高地表太阳辐射在复杂天气情况下的预报精确度并减小预报的时间成本,结合广州市白云区的历史气象数据,提出了一种以中国气象局的天气划分标准对历史天气进行分类的方法,并在各天气的子模型下使用支持向量回归(support vector regression, SVR)对地表辐照度进行预报。由于天气类型较多,因此对各子模型利用极限梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)算法进行特征分析,并利用Mann-Whitney检验,合并了特征重要性类似的序列,实现了天气的二次分类,降低了模型的复杂度。结果显示,本文模型在连续12个月的预报中,相关系数、准确率和合格率均超过了评判指标的要求,具有较高的预测精度。且预报总计用时10.633 h,相比其余模型的13~34 h,预报速度更快,迎合了光伏电站中对太阳辐射预报的及时性的需求。 展开更多
关键词 地表太阳辐射 天气分类 支持向量回归(SVR) 极限梯度提升算法(xgboost) 预测
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