锂电池健康状态(state of health, SOH)的退化过程在一定程度上是一个非平稳随机过程,使得当前多数点估计机器学习方法在实际应用中受到限制。基于贝叶斯理论的高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),因可输出估计结果的不确定...锂电池健康状态(state of health, SOH)的退化过程在一定程度上是一个非平稳随机过程,使得当前多数点估计机器学习方法在实际应用中受到限制。基于贝叶斯理论的高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),因可输出估计结果的不确定性,近年来在锂电池SOH区间估计中得到广泛应用。然而,GPR的性能很大程度上取决于其核函数的选择,当前研究多凭借经验选用固定单一核函数,无法适应不同的数据集。为此,本文提出一种基于自适应最优组合核函数GPR的锂电池SOH区间估计方法。该方法首先从电池充放电数据中提取出多个健康因子(health factor, HF),并采用皮尔森相关系数法优选出6个与SOH高度相关的健康因子作为模型的输入。然后,在当前常用的7个核函数集合上,通过两两随机组合构造新的组合核函数,并利用交叉验证自适应优选出最优组合核函数。采用3个不同数据集对所提方法进行了验证,结果表明:本文方法具有出色的SOH区间估计性能。在3个公开数据集上,平均区间宽度指标在0.0509以内,平均区间分数大于-0.0004,均方根误差小于0.0181。展开更多
学习机器性能是决定智能位移反分析效果的关键,针对现有智能反分析存在的问题,将高斯过程回归(Gaussian Process Regression,简称GPR)引入隧道工程计算模型参数的反演,并采用单一各向同性核函数之和作为GPR的组合核函数以提高其泛化性...学习机器性能是决定智能位移反分析效果的关键,针对现有智能反分析存在的问题,将高斯过程回归(Gaussian Process Regression,简称GPR)引入隧道工程计算模型参数的反演,并采用单一各向同性核函数之和作为GPR的组合核函数以提高其泛化性能。为克服传统共轭梯度法优化求取最优GPR超参数的缺陷,改用十进制遗传算法替代共轭梯度法在训练过程中搜索GPR最优超参数,并编制了相应的计算程序。结合北口隧道施工监测进行了算法程序的应用,并与进化–单一核函数高斯过程回归算法和进化支持向量回归(SVR)算法的应用结果作了对比,结果表明本文提出的进化高斯过程算法显著提高了反演精度,可以应用于岩土工程计算模型参数的反演辨识,并为类似工程提供了借鉴。展开更多
文摘锂电池健康状态(state of health, SOH)的退化过程在一定程度上是一个非平稳随机过程,使得当前多数点估计机器学习方法在实际应用中受到限制。基于贝叶斯理论的高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR),因可输出估计结果的不确定性,近年来在锂电池SOH区间估计中得到广泛应用。然而,GPR的性能很大程度上取决于其核函数的选择,当前研究多凭借经验选用固定单一核函数,无法适应不同的数据集。为此,本文提出一种基于自适应最优组合核函数GPR的锂电池SOH区间估计方法。该方法首先从电池充放电数据中提取出多个健康因子(health factor, HF),并采用皮尔森相关系数法优选出6个与SOH高度相关的健康因子作为模型的输入。然后,在当前常用的7个核函数集合上,通过两两随机组合构造新的组合核函数,并利用交叉验证自适应优选出最优组合核函数。采用3个不同数据集对所提方法进行了验证,结果表明:本文方法具有出色的SOH区间估计性能。在3个公开数据集上,平均区间宽度指标在0.0509以内,平均区间分数大于-0.0004,均方根误差小于0.0181。
文摘学习机器性能是决定智能位移反分析效果的关键,针对现有智能反分析存在的问题,将高斯过程回归(Gaussian Process Regression,简称GPR)引入隧道工程计算模型参数的反演,并采用单一各向同性核函数之和作为GPR的组合核函数以提高其泛化性能。为克服传统共轭梯度法优化求取最优GPR超参数的缺陷,改用十进制遗传算法替代共轭梯度法在训练过程中搜索GPR最优超参数,并编制了相应的计算程序。结合北口隧道施工监测进行了算法程序的应用,并与进化–单一核函数高斯过程回归算法和进化支持向量回归(SVR)算法的应用结果作了对比,结果表明本文提出的进化高斯过程算法显著提高了反演精度,可以应用于岩土工程计算模型参数的反演辨识,并为类似工程提供了借鉴。
