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Decentralized Fault Diagnosis of Large-scale Processes Using Multiblock Kernel Principal Component Analysis 被引量:23
1
作者 ZHANG Ying-Wei ZHOU Hong QIN S. Joe 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期593-597,共5页
关键词 分散系统 MBKPCA SPF PCA
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FSS-kernel与FastICA融合的盲源分离算法研究 被引量:1
2
作者 汪道德 何鹏举 龙莉莉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第2期209-212,270,共5页
Fast ICA算法有着比传统ICA算法更快、更稳健的收敛速度,但由于其选用的非线性函数不能很好地符合源信号的统计特性,恢复结果并不理想。针对该问题,提出了一种有限支持样本核函数(FSS-kernel)与Fast ICA融合的盲源分离算法。该方法是通... Fast ICA算法有着比传统ICA算法更快、更稳健的收敛速度,但由于其选用的非线性函数不能很好地符合源信号的统计特性,恢复结果并不理想。针对该问题,提出了一种有限支持样本核函数(FSS-kernel)与Fast ICA融合的盲源分离算法。该方法是通过FSS-kernel算法估计得出源信号概率密度函数,结合Fast ICA算法,实现混合信号的盲分离。仿真结果表明,该方法能够有效地完成混叠信号的分离,通过与传统ICA算法及Fast ICA算法比较,证明了该方法具有更高的分离精度和自适应能力。 展开更多
关键词 快速独立分量分析(Fast ica)算法 有限支持样本核函数(FSS-kernel)算法 盲源分离 算法融合
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Independent component analysis approach for fault diagnosis of condenser system in thermal power plant 被引量:6
3
作者 Ajami Ali Daneshvar Mahdi 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第1期242-251,共10页
A statistical signal processing technique was proposed and verified as independent component analysis(ICA) for fault detection and diagnosis of industrial systems without exact and detailed model.Actually,the aim is t... A statistical signal processing technique was proposed and verified as independent component analysis(ICA) for fault detection and diagnosis of industrial systems without exact and detailed model.Actually,the aim is to utilize system as a black box.The system studied is condenser system of one of MAPNA's power plants.At first,principal component analysis(PCA) approach was applied to reduce the dimensionality of the real acquired data set and to identify the essential and useful ones.Then,the fault sources were diagnosed by ICA technique.The results show that ICA approach is valid and effective for faults detection and diagnosis even in noisy states,and it can distinguish main factors of abnormality among many diverse parts of a power plant's condenser system.This selectivity problem is left unsolved in many plants,because the main factors often become unnoticed by fault expansion through other parts of the plants. 展开更多
关键词 CONDENSER fault detection and diagnosis independent component analysis independent component analysis ica principal component analysis (PCA) thermal power plant
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A Simple and Accurate ICA Algorithm for Separating Mixtures of Up to Four Independent Components 被引量:3
4
作者 TANG Ying LI Jian-Ping WU Huai 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期794-799,共6页
这份报纸用二的明确的关上的形式为独立部件分析(集成通信适配器) 介绍一个算法 -- ,三 -- 并且没有任何近似,四维的反对称的矩阵 exponentials,搜索方向和矩阵 exponentials 能基于是直接在每次重复计算了。另外,二个错误为在另外... 这份报纸用二的明确的关上的形式为独立部件分析(集成通信适配器) 介绍一个算法 -- ,三 -- 并且没有任何近似,四维的反对称的矩阵 exponentials,搜索方向和矩阵 exponentials 能基于是直接在每次重复计算了。另外,二个错误为在另外的工作被建立的四维的反对称的矩阵 exponentials 的表示被改正了。模拟证明算法快收敛并且能为多达四个独立部件的混合物比著名扩大 InfoMax 和 FastICA 算法完成更好的性能。 展开更多
关键词 自动化系统 自动化技术 ica 数据处理
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基于Kernel K-means的负荷曲线聚类 被引量:34
5
作者 赵文清 龚亚强 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期203-207,共5页
电力负荷曲线聚类是配用电系统的基础,对负荷管理具有重大意义。采用基于核方法的聚类算法提高负荷曲线聚类的准确性,通过点积的方式构造核矩阵,再将数据映射到高维空间中进行聚类,进而加大数据的可分性。同时,针对核矩阵的规模大、计... 电力负荷曲线聚类是配用电系统的基础,对负荷管理具有重大意义。采用基于核方法的聚类算法提高负荷曲线聚类的准确性,通过点积的方式构造核矩阵,再将数据映射到高维空间中进行聚类,进而加大数据的可分性。同时,针对核矩阵的规模大、计算复杂的问题,提出使用核主成分与缩减矩阵规模对该方法进行优化。实验过程中采用美国能源部开发能源信息网站提供的负荷数据进行聚类,并以Davies-Bouldin聚类有效性指标评估效果。结果表明该方法具有较好的划分能力,可以提高负荷曲线聚类的准确性。 展开更多
关键词 负荷曲线 聚类算法 核矩阵 核主成分分析 削减矩阵
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基于String Kernel和KPCA的负实例语法特征提取算法
6
作者 吕威 林文昶 +1 位作者 姚正安 李磊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第20期136-139,共4页
提出通过String Kernel方法把负实例语法数据库中的负实例转化成核矩阵,再用Kernel Principal Component Analysis(KPCA)对转换的核矩阵进行特征提取,进而可将原始负实例数据库按照这些特征分成多个容量较小的特征表。通过构造负实例特... 提出通过String Kernel方法把负实例语法数据库中的负实例转化成核矩阵,再用Kernel Principal Component Analysis(KPCA)对转换的核矩阵进行特征提取,进而可将原始负实例数据库按照这些特征分成多个容量较小的特征表。通过构造负实例特征索引表设计了一个分类器,待检查的句子通过此分类器被分配到某个负实例特征表里进行匹配搜索,而此特征表的特征属性数和记录数要远远小于原始负实例数据库中的相应数目,从而大大提高了检查的速度,同时不影响语法检查的精度。通过比较测试,可看出提出的方法在保证语法检查精确度的同时有更快的速度。 展开更多
关键词 STRING kernel 核主成分分析 负实例 特征提取
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基于Kernel PCA的人脸识别算法的探讨 被引量:2
7
作者 张晓红 汤晓华 沈晓红 《北京工商大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期37-39,共3页
扼要阐明抽取二维人脸图像特征方法并进行人脸识别,结合实验结果进行分析比较主元分析和核主元分析方法的优缺点,得出核主元分析方法在人脸识别算法中误识率低,解决了维数和小样本问题,能准确快速识别人脸的结论.
关键词 人脸识别 主元分析法 核主元分析法
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基于PCA和ICA模式融合的非高斯特征检测识别 被引量:5
8
作者 葛泉波 程惠茹 +3 位作者 张明川 郑瑞娟 朱军龙 吴庆涛 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-180,共12页
针对无人船(Unmanned surface vehicle,USV)航行位姿观测数据的非高斯性/高斯性判别问题,提出一种基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)和独立成分分析(Independent component analysis,ICA)模式融合的非高斯特征检测识别... 针对无人船(Unmanned surface vehicle,USV)航行位姿观测数据的非高斯性/高斯性判别问题,提出一种基于主成分分析(Principal component analysis,PCA)和独立成分分析(Independent component analysis,ICA)模式融合的非高斯特征检测识别方法.首先,采用基于标准化加权平均和信息熵的数据预处理方法.其次,引入混合加权核函数并使用灰狼优化(Grey wolf optimization,GWO)算法进行参数优化,以提高PCA方法的准确性.同时,该算法采用一种新的非线性控制因子策略,提高全局和局部搜索能力.最后,建立了一种基于ICA和PCA联合的相关性分析方法来实现多维数据的降维,在降维数据的基础上综合T型多维偏度峰度检验法和KS(Kolmogorov-Smirnov)检验法进行非高斯性/高斯性特征检测识别.该方法考虑了非线性非高斯的噪声对降维结果精确度的影响,有效降低了多维数据非高斯检测的复杂度,同时也为后续在实际USV位姿估计等应用中提供了保障.实验表明,该方法具有较高的准确性和稳定性,可为USV航行位姿观测数据处理提供支持. 展开更多
关键词 主成分分析 混合核函数 灰狼优化算法 高维降维 非高斯
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基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法 被引量:2
9
作者 滕佳篷 武国启 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1373-1380,共8页
针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,... 针对海水泵复杂多源激励特征提取问题,提出了一种海鸥优化算法(SOA)、变分模态分解(VMD)和独立分量分析(ICA)相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号,采用VMD算法与SOA算法选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数,寻优获取模态分解数量K、惩罚系数α及特征模态函数(IMF)分量。采用信号排列熵作为噪声检验函数,合理选取排列熵阈值,对IMF分量进行噪声筛选,获取非噪声IMF分量信号。将非噪声IMF分量与原输入信号组合,采用快速独立成分分析(Fast-ICA)算法计算得到激励源信号向量,从而实现激励源特征信号的提取。通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,所提的SOA-VMD-ICA方法能满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确性要求。 展开更多
关键词 特征提取 海水泵 独立分量分析 海鸥优化算法 变分模态分解
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考虑非线性环境温度影响的切换ICA损伤识别方法
10
作者 黄杰忠 祁辉 +1 位作者 李东升 吴鸣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期125-134,161,共11页
在土木工程结构的长期健康监测过程中,变化环境对结构动力特性的影响甚至会掩盖损伤引起的动力特性变化,导致传统基于振动的损伤识别方法失效。独立成分分析(independent component analysis, ICA)方法可用于环境因素影响分离,但其有效... 在土木工程结构的长期健康监测过程中,变化环境对结构动力特性的影响甚至会掩盖损伤引起的动力特性变化,导致传统基于振动的损伤识别方法失效。独立成分分析(independent component analysis, ICA)方法可用于环境因素影响分离,但其有效性受限于数据间需满足较好的线性相关性。为此,该文将切换温度引入到ICA方法中,提出适用于非线性环境因素影响下的切换ICA损伤识别方法。该方法结合主成分分析(principal component analysis, PCA)和高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)确定温度切换点,利用切换温度将非线性相关的频率数据分段线性化;然后,针对分段线性化后的频率数据,采用ICA方法计算数据的环境源和损伤源;最后,基于ICA损伤源,计算其SPE(squared prediction error)统计量作为损伤指标,通过X-bar控制图实现损伤预警。7自由度数值算例和Z24桥的监测数据验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 损伤识别 环境变化 独立成分分析(ica) 主成分分析(PCA) 非线性相关
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基于多复合测井参数的复杂岩性核主元识别方法——以开鲁盆地陆西凹陷九佛堂组储层为例 被引量:1
11
作者 裴家学 郭晗 +5 位作者 周立国 张甲明 田涯 李皓 李雪英 隋强 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第2期136-146,共11页
开鲁盆地陆西凹陷九佛堂组储层复杂岩性与测井曲线之间存在非线性响应关系,致使常规岩性识别方法存在多解性和不确定性。为此引入4个与储层岩性相关的复合测井参数,增强测井曲线描述复杂岩性非线性响应特征能力;结合高斯核函数和多项式... 开鲁盆地陆西凹陷九佛堂组储层复杂岩性与测井曲线之间存在非线性响应关系,致使常规岩性识别方法存在多解性和不确定性。为此引入4个与储层岩性相关的复合测井参数,增强测井曲线描述复杂岩性非线性响应特征能力;结合高斯核函数和多项式核函数各自的优良特性,构建组合核函数,改善核主元分析方法的全局识别能力;采用K-折交叉验证法确定合理的核半径参数,从而建立一套基于多复合测井参数表征的复杂岩性核主元识别方法。实际岩性数据测试分析结果表明,引入多复合测井参数后,复杂岩性数据在核主元空间具有显著的线性可分性,岩性相对位置集中、固定且区带划分标准明确,表明该岩性划分方法具有良好的稳定性,后验识别符合率92.7%以上,证明该方法在复杂岩性识别中的有效性。研究成果为开鲁盆地复杂岩性区的岩性精确识别提供了一种新的技术思路。 展开更多
关键词 核主元分析 岩性识别 复合测井参数 组合核函数 K-折交叉验证法
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基于核主成分分析的半监督日志异常检测模型 被引量:3
12
作者 顾兆军 叶经纬 +2 位作者 刘春波 张智凯 王志 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期64-72,97,共10页
对于具有“组异常”和“局部异常”分布特点的系统日志数据,传统的ADOA(anomaly detection with partially observed anomalies)半监督日志异常检测方法存在为无标签数据生成的伪标签准确性不佳的问题.针对此问题,提出一种改进的半监督... 对于具有“组异常”和“局部异常”分布特点的系统日志数据,传统的ADOA(anomaly detection with partially observed anomalies)半监督日志异常检测方法存在为无标签数据生成的伪标签准确性不佳的问题.针对此问题,提出一种改进的半监督日志异常检测模型.对已知异常样本采用k均值聚类,采用核主成分分析计算无标签样本的重构误差;运用重构误差和异常样本相似分计算出样本的综合异常分,作为其伪标签;依据伪标签计算LightGBM分类器的样本权重,训练异常检测模型.通过参数试验探究了训练集样本比例变化对模型性能的影响.在HDFS和BGL这2个公开数据集上进行试验,结果表明该模型能够提高伪标签的准确性,相较于DeepLog、LogAnomaly、LogCluster、PCA和PLELog等已有模型,精确率和F 1分数均有提升.与传统的ADOA异常检测方法相比,该模型F 1分数在2类数据集上分别提高了0.084和0.085. 展开更多
关键词 系统日志 日志异常检测 组异常 局部异常 半监督 重构误差 核主成分分析 伪标签
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多策略改进COA算法优化LSSVM的变压器故障诊断研究 被引量:2
13
作者 李斌 白翔旭 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期112-119,共8页
为解决变压器故障诊断准确率低的问题,本文提出一种多策略改进浣熊优化算法(ICOA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的变压器故障诊断方法。首先,通过核主成分分析(KPCA)将变压器故障数据集进行特征提取,降低故障数据维度;其次,应用混... 为解决变压器故障诊断准确率低的问题,本文提出一种多策略改进浣熊优化算法(ICOA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的变压器故障诊断方法。首先,通过核主成分分析(KPCA)将变压器故障数据集进行特征提取,降低故障数据维度;其次,应用混沌映射、透镜反向学习、Levy飞行等策略对浣熊优化算法(COA)进行优化,提高全局寻优能力;然后,应用ICOA算法进行LSSVM参数寻优,构建ICOA-LSSVM故障诊断模型;最后,将特征提取后的数据导入ICOA-LSSVM中并与其他模型对比。实验结果表明所提方法准确率为96.19%,相比其他诊断模型具有更高的故障诊断精度。 展开更多
关键词 变压器故障诊断 浣熊优化算法 核主成分分析 最小二乘支持向量机
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基于主成分分析和核密度分析的烟丝加香均匀性评价
14
作者 游金清 李茂松 +10 位作者 柴武君 戚奇杰 戎萍 蒋志才 倪建彬 夏琛 刘博 樊虎 王淼 蔡兴华 陆成飞 《分析科学学报》 北大核心 2025年第4期429-435,共7页
为了解决卷烟制丝加香采用多种标记物变异系数评价不一致以及不同生产批次均匀性差别无法量化的问题,提出将主成分分析(PCA)与核密度分析相结合进行综合评价的方法。采用超声萃取-气质联用对卷烟制丝加香工序中添加的苯甲酸乙酯、甲酸... 为了解决卷烟制丝加香采用多种标记物变异系数评价不一致以及不同生产批次均匀性差别无法量化的问题,提出将主成分分析(PCA)与核密度分析相结合进行综合评价的方法。采用超声萃取-气质联用对卷烟制丝加香工序中添加的苯甲酸乙酯、甲酸苯乙酯、乙酸苯乙酯、丁酸苯乙酯和苯乙酸苯乙酯进行分离分析。实验对萃取溶剂、萃取方式、萃取温度、萃取时间、样品量、气相色谱-质谱条件进行了优化,选定条件为烟丝样品量为3 g,30℃下正己烷超声萃取30 min,HP-5MS色谱柱分离,质谱EI电离,内标法定量。结果表明,所测成分在一定浓度范围内线性拟合良好(相关系数r^(2)>0.99),检出限范围为0.04~0.07μg/mL,定量限范围为0.13~0.23μg/mL,平均回收率为89.5%~95.7%,相对标准偏差(RSD)小于5.1%。对同一生产批次和不同生产批次烟丝中的5种标记物的含量进行基于主成分分析和空间核密度分析的综合评价,可以简单、快速、准确的量化烟丝加香均匀性,对制丝工艺中加香准确性和均匀性的提高具有实际应用价值。 展开更多
关键词 超声萃取 加香均匀性 主成分分析 核密度分析
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基于自调参深度双Q网络算法的配电网智能组网规划
15
作者 吉兴全 薛科壮 +4 位作者 叶平峰 翟鹤峰 杨建 于一潇 张玉敏 《智慧电力》 北大核心 2025年第11期48-55,共8页
为解决配电网规划中因区域用电差异较大而导致组网方式匹配度不高的问题,提出一种基于自调参深度双Q(AAP-DDQN)算法的配电网智能组网规划方法。首先,基于负荷密度指标对配电区域进行划分,针对不同区域制定相应的标定准则,提出基于层次... 为解决配电网规划中因区域用电差异较大而导致组网方式匹配度不高的问题,提出一种基于自调参深度双Q(AAP-DDQN)算法的配电网智能组网规划方法。首先,基于负荷密度指标对配电区域进行划分,针对不同区域制定相应的标定准则,提出基于层次分析法和核主成分分析的配电网规划核心特征提取方法,以提取核心指标并降低模型复杂度;其次,构建基于AAP-DDQN的配电网智能组网规划深度强化学习模型,实现组网方式的快速寻优与模型的精确建模;最后,以9种组网方式作为备选方案,并以某48节点待规划配电网为例进行测试,仿真结果表明,所提方法能够准确选择配电网区域的最优组网方式,并给出具体规划方案,验证了所提规划方案的有效性。 展开更多
关键词 深度强化学习 AAP-DDQN 核主成分分析法 配电网规划 智能组网
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基于EMD-KPCA-LSTM与SVG控制的双馈风电系统次同步振荡抑制方法
16
作者 张旭 徐鑫 +1 位作者 董成武 张继龙 《电气工程学报》 北大核心 2025年第2期54-67,共14页
静止无功发生器(Static var generator, SVG)凭借其快速动态响应特性,在抑制双馈风电系统并网的次同步振荡方面发挥了重要作用。然而,传统控制策略在应对系统复杂的非线性和时变特性时,仍存在一定的局限性。为此,提出一种基于经验模态分... 静止无功发生器(Static var generator, SVG)凭借其快速动态响应特性,在抑制双馈风电系统并网的次同步振荡方面发挥了重要作用。然而,传统控制策略在应对系统复杂的非线性和时变特性时,仍存在一定的局限性。为此,提出一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition, EMD)、核主成分分析(Kernel principal component analysis, KPCA)、长短期记忆网络(Long short-term memory, LSTM)与SVG附加阻尼控制的次同步振荡抑制方法。首先,通过EMD提取系统的振荡特征,利用KPCA进行降维优化,进一步通过LSTM对系统的动态特性进行建模与预测,从而显著提高了预测精度。在此基础上,结合SVG的附加阻尼控制功能,实时调节SVG的控制信号,有效抑制次同步振荡,提升系统的稳定性。该方法的创新在于将信号处理技术与深度学习算法相结合,构建了一个高效的预测与控制框架,为传统控制策略提供了全新思路。最后,利用PSCAD进行仿真分析,验证了该方法的有效性,为高渗透率新能源电网的稳定运行提供了技术支持。 展开更多
关键词 次同步振荡 经验模态分解 长短期记忆网络 双馈风电系统 静止无功发生器 核主成分分析
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基于ICEEMDAN-KPCA-ICPA-LSTM的光伏发电功率预测 被引量:2
17
作者 姚钦才 向文国 +2 位作者 陈时熠 曹敬 郑涛 《动力工程学报》 北大核心 2025年第3期374-382,共9页
光伏发电预测对于新型电力系统的平稳运行至关重要。针对光伏发电短期预测,提出了一种融合改进的完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN)、核主成分分析(KPCA)和改进的食肉植物算法(ICPA)与长短期记忆网络(LSTM)的光伏发电预测方法... 光伏发电预测对于新型电力系统的平稳运行至关重要。针对光伏发电短期预测,提出了一种融合改进的完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN)、核主成分分析(KPCA)和改进的食肉植物算法(ICPA)与长短期记忆网络(LSTM)的光伏发电预测方法。首先,该方法通过ICEEMDAN提取气象数据中非线性信号的隐含特征;其次,采用核主成分分析降低分解后产生的冗余信息,并根据主成分贡献率大小选取模型输入参数;最后,对食肉植物算法(CPA)进行改进,构建ICPA-LSTM模型,并开展了晴天、雨天、多云和多变天气4种典型天气类型下光伏发电功率预测校验。结果表明:在不同天气情况下,所提模型的决定系数R 2均大于99%,相较于对照模型具有更好的预测性能。 展开更多
关键词 光伏发电预测 ICEEMDAN 长短期记忆网络 食肉植物算法 核主成分分析
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基于时间卷积网络的电池寿命评估方法 被引量:1
18
作者 孙玉树 安娟 +4 位作者 黄存强 张舜祯 党艳阳 裴玮 唐西胜 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期259-268,共10页
为了提高电池系统应用的技术经济性,本文基于时间卷积网络从健康状态和剩余使用寿命两个角度对电池寿命进行评估。首先,介绍时间卷积网络的电池寿命评估原理,阐述其相较于经典递归神经网络的优势;然后,基于电池易测量的时间、电压、电... 为了提高电池系统应用的技术经济性,本文基于时间卷积网络从健康状态和剩余使用寿命两个角度对电池寿命进行评估。首先,介绍时间卷积网络的电池寿命评估原理,阐述其相较于经典递归神经网络的优势;然后,基于电池易测量的时间、电压、电流和温度等数据提取14个相关间接健康特征因素,利用KL散度、皮尔逊相关系数和灰色关联度3种算法分别分析不同因素与健康状态的相关程度,并与时间卷积网络相关性方法进行对比和分析,筛选出对电池健康状态影响较大的5个特征因素,即循环时间、电压平均值、电压样本熵、温度样本熵和电流值;接着,利用核主成分分析法对选取的主导特征因素进行降维处理,筛选出贡献率较大的主成分,以减小后续计算复杂度。使用时间卷积网络、长短时记忆神经网络和反向传播神经网络进行仿真对比分析,结果表明本文的时间卷积网络具有较高的健康状态预测精度;另外,由于电池存在容量再生现象,利用健康状态对电池寿命表征存在较大误差,而通过对电池剩余循环次数进行寿命预测,可以克服健康状态预测的缺点。仿真结果验证了本文所提的时间卷积网络的电池寿命评估策略对电池寿命精确评估具有有效性。 展开更多
关键词 电池 时间卷积网络 核主成分分析法 健康状态 剩余使用寿命
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改进粒子群优化算法结合BP神经网络模型的水体透射光谱总磷浓度预测研究 被引量:3
19
作者 张国浩 王彩玲 +1 位作者 王洪伟 于涛 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期394-402,共9页
使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总... 使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总磷浓度含量的预测。具体而言,首先对测得的长江水质光谱数据进行最大最小归一化和均值中心化两种预处理操作,在消除不同数据量级差异的同时去除了噪声,确保了数据的一致性和可靠性。其次,为了解决光谱数据的高维度问题,采用了核主成分分析(KPCA)方法来降低数据维度并提取特征。KPCA方法通过在高维度的空间中找到一个分类平面,选出能代表原始数据99.42%信息量的前6个主成分,用于后续预测模型的训练。接着在原始粒子群算法的基础上引入了粒子初始化规则、多种群竞争策略、参数自适应更新策略、种群多样性引导策略和粒子变异机制,提高了粒子群的寻优能力,降低粒子陷入局部最优解的概率。并使用改进后的粒子群算法对BP神经网络(BPNN)中的初始化权重和参数大小进行寻优,从而加快网络的收敛效果,提高预测能力。最后,使用本研究所提出的预测模型对测试集中的样本进行总磷浓度的预测,实验结果得到R^(2)为0.975786,RMSE为0.002242,MAE为0.001612。将本模型与当前预测性能较好的其他基准模型进行预测效果的对比,本研究所提出的模型对长江水体总磷浓度预测拟合效果更好,精确度更高。在水资源保护和环境管理领域中使用光谱数据结合融合算法进行预测模型的研究和实践提供了新的思路和观点。 展开更多
关键词 光谱数据 改进粒子群优化算法 BP神经网络模型 核主成分分析(KPCA) 总磷浓度
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基于IDBO-HKELM-Adaboost的煤与瓦斯突出危险性预测方法 被引量:1
20
作者 李曼 徐耀松 +1 位作者 王雨虹 王丹丹 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期477-486,共10页
为实现更加高效准确地完成煤与瓦斯突出危险性预测,提出了一种采用Adaboost算法增强的改进蜣螂算法(IDBO)优化混合核极限学习机(HKELM)的预测模型。首先,在数据降维时采用核主成分分析(KPCA)对影响因素进行处理并提取有效的特征量,得到... 为实现更加高效准确地完成煤与瓦斯突出危险性预测,提出了一种采用Adaboost算法增强的改进蜣螂算法(IDBO)优化混合核极限学习机(HKELM)的预测模型。首先,在数据降维时采用核主成分分析(KPCA)对影响因素进行处理并提取有效的特征量,得到预处理样本数据。将PWLCM混沌映射、非线性递减策略以及邻域学习机制融入到蜣螂算法中,之后,利用IDBO对HKELM的关键参数进行寻优,构建IDBO-HKELM煤与瓦斯突出危险性分类预测模型。最后,使用Adaboost算法对IDBO-HKELM模型进行增强。结合工程实际数据进行验证,验证结果表明:相较于其他模型,基于IDBO-HKELM-Adaboost的预测方法具有更高的预测精度,在提高运算效率的同时满足煤与瓦斯突出预测的精度和可靠性要求,准确率达到97.44%。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 突出预测 改进蜣螂算法 混合核极限学习机 核主成分分析 预测模型
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