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群智能算法优化改进随机森林算法的井漏预测
1
作者 白凯 戴升升 +1 位作者 张照硕 金思怡 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期159-168,共10页
井漏预测一直是钻井中堵漏防治研究的热点和难点课题,传统方法依赖专家经验,技术可复制性差,在特征参数选择上缺乏与井漏的相关性分析,导致预测精度低,且模型存在一定的局限性。为此,提出一种基于M5模型树的改进随机森林(IRF)算法,并采... 井漏预测一直是钻井中堵漏防治研究的热点和难点课题,传统方法依赖专家经验,技术可复制性差,在特征参数选择上缺乏与井漏的相关性分析,导致预测精度低,且模型存在一定的局限性。为此,提出一种基于M5模型树的改进随机森林(IRF)算法,并采用基于Sobol序列的初始化策略,引入自适应螺旋变化策略更新发现者位置,同时利用Lévy飞行策略来更新跟随者位置的改进麻雀搜索算法(ISSA)对IRF参数进行优化,进而建立一种ISSA-IRF井漏预测模型。该模型整合了来自地质、钻井泥浆和钻井作业相关的18个参数,利用Pearson相关性分析、递归特征消除和梯度提升树确定了11个关键参数。实验结果表明,与原模型相比,ISSA-IRF模型在井漏预测上的准确率提升了7.7%,且模型的性能显著优于经典的井漏预测模型(如LSTM、BP和SVM等)。改进后的模型可用于现场堵漏控制,为防漏堵漏作业提供科学指导。 展开更多
关键词 井漏预测 随机森林算法 m5模型树 Sobol序列 自适应螺旋变化 Lévy飞行策略 麻雀搜索算法
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基于改进M5'-主成分模型树的高心墙堆石坝沉降变形预测 被引量：15
2
作者 王飞 张宗亮 +2 位作者 王佳俊 佟大威 任炳昱 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期353-359,共7页
针对高心墙堆石坝沉降变形过程动态非线性特点,建立基于改进M5'-主成分模型树的高心墙堆石坝沉降变形分析模型,在采用相关性分析甄选沉降变形影响因素和采用主成分分析将高维影响因素空间进行降维的基础上,利用该全局分段非线性模... 针对高心墙堆石坝沉降变形过程动态非线性特点,建立基于改进M5'-主成分模型树的高心墙堆石坝沉降变形分析模型,在采用相关性分析甄选沉降变形影响因素和采用主成分分析将高维影响因素空间进行降维的基础上,利用该全局分段非线性模型对高心墙堆石坝沉降过程进行分析。通过与沉降量实测值对比,验证了改进M5'-主成分模型树的有效性。通过绝对差值和均方根误差2个指标对比分析改进M5'-主成分模型树与M5'模型树、多元线性回归模型、主成分回归分析模型的预测结果,表明改进M5'-主成分模型树预测沉降量具有更高的精度。 展开更多
关键词 心墙堆石坝 沉降预测 m5'模型树 相关性分析 主成分回归分析
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采用M5'模型树和测量数据识别抽汽式机组汽耗量特性 被引量：7
3
作者 章坚民 刘登涛 +1 位作者 吴光中 张云雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期21-26,共6页
汽轮机组特性随着机组老化而变化,传统上采用定期现场实测,需停机和采用专门的设备与系统,费用很高,因此基于现有自动化系统历史测量数据的特性曲线识别方法十分必要。一般汽轮机组汽耗量特性具有非凸和非连续等特点,常规的多元线性回... 汽轮机组特性随着机组老化而变化,传统上采用定期现场实测,需停机和采用专门的设备与系统,费用很高,因此基于现有自动化系统历史测量数据的特性曲线识别方法十分必要。一般汽轮机组汽耗量特性具有非凸和非连续等特点,常规的多元线性回归拟合不能适应。M5’模型树算法是一种多输入单输出系统的分段线性化的数据挖掘算法。提出采用M5’模型树的抽汽式机组汽耗量特性模型和其模型结构及参数识别算法,用于滚动利用最新的电厂测量历史数据获取最新的汽耗量特性。该方法简单、有效,逼近能力强,自动化程度高,在处理非凸形和非连续性的特性方程具有优势。通过多个热电厂的实时数据进行验证,具有很高的预测精度,效果优于多元线性回归拟合方程。 展开更多
关键词 抽汽式机组 汽耗量特性 m5’模型树 非凸性函数 非连续性函数 多元线性回归模型
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M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例 被引量：1
4
作者 王伟平 杨建思 +4 位作者 高瑜 徐志强 姜旭东 郑钰 彭朝勇 《中国地震》 北大核心 2017年第1期68-80,共13页
利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱... 利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。 展开更多
关键词 鲁甸地震 m5'模型树 无人机航拍 崩塌滑坡 多元线性回归
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综合方法对烤烟化学成分和烟气组分的相关分析 被引量：21
5
作者 贺英 徐海涛 +2 位作者 盛志艺 丁香乾 肖协忠 《中国烟草科学》 CSCD 2005年第4期1-4,共4页
针对烟草化学成分与烟气组分间存在较复杂的非线性关系,采用主成分分析法进行相关性分析。以5个产区烤烟为样本,利用投影、主成分提取来分析影响烟气的主要化学成分。采用M5'模型树法建立烟气成分的分段线性模型。根据2种方法的结论... 针对烟草化学成分与烟气组分间存在较复杂的非线性关系,采用主成分分析法进行相关性分析。以5个产区烤烟为样本,利用投影、主成分提取来分析影响烟气的主要化学成分。采用M5'模型树法建立烟气成分的分段线性模型。根据2种方法的结论,更有效判断烤烟化学成分对烟气成分的影响,提高对烤烟烟气成分的预测精度。 展开更多
关键词 烤烟 化学成分 烟气组分 m5’模型树法 相关分析
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多光谱影像的陕西大西沟矿区土壤重金属含量反演 被引量：7
6
作者 王腾军 赵明海 +3 位作者 杨耘 张扬 崔琴芳 李陇同 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3880-3887,共8页
传统的以“点采样+实验室分析”为主的土壤重金属含量分析技术成本高、效率低下,而基于多光谱遥感的土壤重金属高精度定量反演中存在重金属含量影响因子的优化这一难题,以陕西大西沟矿区这类山区地形条件下的金属矿区为例,利用Landsat8/... 传统的以“点采样+实验室分析”为主的土壤重金属含量分析技术成本高、效率低下,而基于多光谱遥感的土壤重金属高精度定量反演中存在重金属含量影响因子的优化这一难题,以陕西大西沟矿区这类山区地形条件下的金属矿区为例,利用Landsat8/OLI多光谱卫星影像、DEM数据以及外业土壤采样分析数据,开展了矿区土壤重金属含量指示因子分析及定量反演研究。首先,考虑研究区地形地貌特点,设计了沿研究区地形特征线及其两侧坡面均匀分布的样点分布方案,采集了45个样本。并对45个样本的混合样中的8种重金属含量进行了兴趣度分析,根据含量超标程度及矿的类型选取了铜、铅、砷3种元素作为分析对象。其次,根据研究区土地利用现状及地形特点,提出了以Landsat8/OLI影像B2至B7波段光谱反射率、粘土矿物比(CMR)、改进归一化水体指数(MNDWI)、差异植被指数(DVI)等八种光谱指数、以及反映研究区地形坡度和坡向三类因子作为反映土壤重金属含量空间分布特征的侯选因子。进而,对上述三类侯选因子与样本中3种金属含量进行了最小二乘相关性分析。根据分析结果,引入了基于估算误差最小准则的金属含量估算模型——基于规则的M5模型树的分段线性估算模型。以上述三大类共17个指示因子作为模型的输入,利用80%的土壤样本分析数据作为模型的训练数据,经过M5模型树的构建、平滑和树枝修剪过程,建立了3种金属的反演模型实现了研究区中土壤中3种金属含量的估算。同时,基于均方根误差(RMSE)最小准则确定了以光谱因子为主的最利于反演的最佳指示因子集。最后,用随机选取的20%的检验样本对模型进行了反演精度分析,验证了该模型对铜、铅、砷3种金属含量的反演精度比普通的线性模型分别提高了27.3%,24.6%,20.9%,同时,铜、铅元素的可信度也有所提高。利用上述模型的反演结果实现了3种金属含量的空间分布制图,并将反演结果与1990年公布的国家土壤元素背景值进行了对比。此外,分析了研究区铜、铅、砷3种金属的空间分布规律,并利用野外调查结果进行了验证。 展开更多
关键词 土壤重金属 多光谱遥感影像 反演 空间分布 m5模型树
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防淤积型透空式防波堤波浪爬高试验及预测研究 被引量：2
7
作者 于通顺 赵学文 +2 位作者 唐俊辉 张振宇 陈星羽 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期831-839,共9页
波浪爬高是防波堤堤顶高程设计和预估工程造价的重要影响因素.以防淤积型透空式防波堤为研究对象,采用1∶10的模型比尺,在64组不同工况下开展防波堤的物理模型爬高试验,并记录了不同工况下防波堤迎浪侧的最大波浪爬升高度,探究了防波堤... 波浪爬高是防波堤堤顶高程设计和预估工程造价的重要影响因素.以防淤积型透空式防波堤为研究对象,采用1∶10的模型比尺,在64组不同工况下开展防波堤的物理模型爬高试验,并记录了不同工况下防波堤迎浪侧的最大波浪爬升高度,探究了防波堤的波浪爬升特征.分别运用多项式回归方法、速度水头方法与M5'模型树算法并结合物理模型试验波浪爬高结果,发展透空式防波堤波浪爬高的预测公式.利用统计参数对3种方法发展的预测公式进行对比分析.结果表明:透空式防波堤背浪侧的波面变化滞后于迎浪侧,其最大波浪爬高小于迎浪侧,防波堤具有良好的消波效果;采用多项式回归方法与速度水头方法发展的预测公式能够在一定程度上实现对防波堤波浪爬高的预测,前者仅考虑了波高而忽略了其他波浪条件及防波堤结构参数对波浪爬升高度的影响,后者对波浪爬高的预测结果与试验值偏差较大,二者在实际应用过程中都存在一定的局限性;M5'模型树算法发展的波浪爬高预测公式利用无量纲参数综合了各项波浪要素以及防波堤的结构参数等,拥有良好的统计指数,能够更好地预测透空式防波堤的波浪爬高,具有较高的实际应用价值. 展开更多
关键词 透空式防波堤 波浪爬高 物理模型试验 多项式回归方法 速度水头 m5'模型树 统计参数 预测公式
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基于电厂能效监测平台的机组特性在线识别与可视化
8
作者 刘登涛 章坚民 +3 位作者 马国梁 占震滨 张云雷 吴光中 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期66-70,76,共6页
基于省级热电厂能效监测平台的运行数据,采用M5′模型树方法在线识别和绘制了较为精确、详细的单抽和双抽机组工况图。该方法采用分段式线性拟合,自动优选分段数并逼近可能非凸或非连续的非线性耗量曲线。利用该方法进行机组定期滚动识... 基于省级热电厂能效监测平台的运行数据,采用M5′模型树方法在线识别和绘制了较为精确、详细的单抽和双抽机组工况图。该方法采用分段式线性拟合,自动优选分段数并逼近可能非凸或非连续的非线性耗量曲线。利用该方法进行机组定期滚动识别对比,可以更好地察觉机组特性的变化,为机组能效监视提供可视化感知工具,为测量数据提供校验依据,并为电厂热电负荷优化分配和电网节能调度提供精确的分段线性化机组特性函数。 展开更多
关键词 热电厂 能效监测平台 单抽和双抽机组 m5’模型树 能耗特性曲线
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