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An Improved Particle Swarm Optimization Algorithm Based on Ensemble Technique
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作者 施彦 黄聪明 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2006年第4期310-314,共5页
An improved particle swarm optimization (PSO) algorithm based on ensemble technique is presented. The algorithm combines some previous best positions (pbest) of the particles to get an ensemble position (Epbest), whic... An improved particle swarm optimization (PSO) algorithm based on ensemble technique is presented. The algorithm combines some previous best positions (pbest) of the particles to get an ensemble position (Epbest), which is used to replace the global best position (gbest). It is compared with the standard PSO algorithm invented by Kennedy and Eberhart and some improved PSO algorithms based on three different benchmark functions. The simulation results show that the improved PSO based on ensemble technique can get better solutions than the standard PSO and some other improved algorithms under all test cases. 展开更多
关键词 机器学习 进化计算 粒子群优化算法 系综技术
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Fault diagnosis model based on multi-manifold learning and PSO-SVM for machinery 被引量:6
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作者 Wang Hongjun Xu Xiaoli Rosen B G 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期210-214,共5页
Fault diagnosis technology plays an important role in the industries due to the emergency fault of a machine could bring the heavy lost for the people and the company. A fault diagnosis model based on multi-manifold l... Fault diagnosis technology plays an important role in the industries due to the emergency fault of a machine could bring the heavy lost for the people and the company. A fault diagnosis model based on multi-manifold learning and particle swarm optimization support vector machine(PSO-SVM) is studied. This fault diagnosis model is used for a rolling bearing experimental of three kinds faults. The results are verified that this model based on multi-manifold learning and PSO-SVM is good at the fault sensitive features acquisition with effective accuracy. 展开更多
关键词 FAULT diagnosis multi-manifold learning particle swarm optimization support vector machine
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基于PSO-ELM的不同温湿度条件下叶丝干燥入口水分控制研究
3
作者 李自娟 李宜馨 +7 位作者 吕萱 赵海洋 孙朔 冯子贤 高杨 赵力源 呼守宇 陈娇娇 《中国烟草学报》 北大核心 2025年第3期60-69,共10页
【目的】控制不同温湿度条件下叶丝干燥入口水分的品质,促进叶丝干燥过程的稳定及成品烟丝质量的提高。【方法】使用K-means聚类分析划分温湿度区间,利用统计分析对不同温湿度区间下叶丝干燥入口水分进行品质区分,构建不同温湿度条件下... 【目的】控制不同温湿度条件下叶丝干燥入口水分的品质,促进叶丝干燥过程的稳定及成品烟丝质量的提高。【方法】使用K-means聚类分析划分温湿度区间,利用统计分析对不同温湿度区间下叶丝干燥入口水分进行品质区分,构建不同温湿度条件下叶丝干燥入口水分分类模型,并根据分类模型选取最佳工艺参数。【结果】(1)全年可分为4、5月为中温低湿,6、7、8月为高温高湿,9、10月为中温中湿,其它为低温中湿4个区间,且不同温湿度区间下叶丝干燥入口水分存在显著差异;(2)不同温湿度区间下叶丝干燥入口水分离散化处理后分为劣品质(其它)、中等品质(水分偏低μ-1.5σ~μ-0.5σ)、高品质(μ-0.5σ~μ+0.5σ)和中等品质(水分偏高μ+0.5σ~μ+1.5σ)4个品质类别;(3)不同温湿度区间干燥入口水分分类模型PSO-ELM效果均优于GS-SVM和GS-RF,其各温湿度区间的准确率、精确度和召回率均在90%以上,F1分数均在0.90以上;(4)PSO-ELM模型选取出最大化高品质入口水分的工艺参数运用于实际生产后,不同温湿度条件下的叶丝干燥入口水分标准差均降低了40%~50%,高品质入口水分的占比显著增高,其中中温低湿和低温中湿区的占比分别增加了38.9%和60%。 展开更多
关键词 叶丝干燥 温湿度 粒子群 极限学习机
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基于改进PSO-ELM的坑湖水质预测与评价 被引量:2
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作者 石秀峰 王进 +3 位作者 揣新 王绍平 罗长海 岳正波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期145-150,共6页
采矿行业产生的尾矿水具有较高的金属离子和硫酸盐质量浓度,同时具有酸化的风险,对尾矿水水质的预测和评价有利于保障尾矿水资源循环利用和可持续发展。文章将线性原始数据通过滑动窗口处理转化为模型的输入矩阵,利用粒子群优化算法(par... 采矿行业产生的尾矿水具有较高的金属离子和硫酸盐质量浓度,同时具有酸化的风险,对尾矿水水质的预测和评价有利于保障尾矿水资源循环利用和可持续发展。文章将线性原始数据通过滑动窗口处理转化为模型的输入矩阵,利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对极限学习机(extreme learning machine,ELM)进行改进,提出一种基于PSO-ELM的水质预测模型,以安徽马鞍山某矿区坑湖为对象,使用不同网络模型对水质参数进行预测。结果表明,改进后的PSO-ELM模型较BP(back propagation)神经网络、传统ELM具有更高的预测精度,决定系数达到82%,均方误差仅为0.04,并且具有更快的计算和收敛速度。将训练集数据与预测数据相结合,采用Spearman秩相关系数法评价水质稳定性,结果表明pH值和主要无机盐离子质量浓度较为稳定,无明显变化趋势,满足生态和生产需求。 展开更多
关键词 水质监测 滑动窗口 粒子群优化算法(PSO) 极限学习机(ELM) 水质评价
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基于PSO-ELM的可植入UPQC的“源-网-荷-储”系统最优控制策略
5
作者 高波 刘川 +2 位作者 韩建 李泽文 韦宝泉 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第2期62-72,共11页
针对传统“源-网-荷-储”(source network load storage,SNLS)系统的可再生能源渗透率低及电能质量差等问题,提出了一种可植入统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)的SNLS系统最优控制方案。该方案通过基于粒子... 针对传统“源-网-荷-储”(source network load storage,SNLS)系统的可再生能源渗透率低及电能质量差等问题,提出了一种可植入统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)的SNLS系统最优控制方案。该方案通过基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的极限学习机(extreme learning machine,ELM)方法实现。在多目标优化运行方案中:第一个优化目标为最大化光伏阵列发电量;第二、三个优化目标分别为最小化负荷电压偏差和最大化网侧功率因数;第四个优化目标则为最大化变换器的利用率。由于多目标优化问题不易实时求解,提出了一种基于优化目标优先权顺序的分层优化思想,将多目标优化问题简化为若干个单目标优化问题。然后,通过将求解的所有最优解集训练为PSO-ELM代理模型,以实现所提策略的快速精确执行。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。算例表明所提策略可提升可再生能源的消纳率与系统变换器的利用率,并优化电能质量。 展开更多
关键词 统一电能质量调节器 “源-网-荷-储”系统 光伏 pso-elm
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一种基于PSO-ELM的低渗透砂岩水淹层测井识别方法 被引量:2
6
作者 杨波 黄长兵 +2 位作者 何岩 李垚银 李路路 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期645-651,共7页
水淹层测井识别对油田开发方案部署及提高采收率有着重要意义。新疆陆梁油田作业区某区块油层水淹类型主要为污水水淹,测井响应特征复杂多变,传统识别图版方法难以对水淹层有效识别。文中基于测井、地质、试油等资料,在水淹层测井响应... 水淹层测井识别对油田开发方案部署及提高采收率有着重要意义。新疆陆梁油田作业区某区块油层水淹类型主要为污水水淹,测井响应特征复杂多变,传统识别图版方法难以对水淹层有效识别。文中基于测井、地质、试油等资料,在水淹层测井响应特征分析基础上,提出了一种利用改进粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)及极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的水淹层识别方法。首先,利用相关系数优选6个主控因素:RD,RS,GR,SP,DEN,AC。其次,采用改进粒子群算法对极限学习机模型进行参数寻优;最后,利用优化后的模型对研究区水淹层进行预测。结果表明,利用PSO-ELM模型识别水淹层,识别符合率达到91.7%,应用效果优于ELM模型及传统识别图版,为水淹层测井识别提供了新思路。 展开更多
关键词 相关系数 粒子群优化算法 极限学习机 水淹层识别
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基于手机传感器识别行人步态的PSO-ELM算法 被引量:1
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作者 郭英 李兆博 +1 位作者 刘如飞 黄昊东 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期795-802,811,共9页
针对因手机携带位置不同对传感器产生干扰而导致行人步态识别准确率降低的问题,提出了一种粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)识别算法。首先,基于极限学习机(ELM)分类方法,借助分层ELM多层降维的特点,利用粒子群优化算法对ELM算法参数进行... 针对因手机携带位置不同对传感器产生干扰而导致行人步态识别准确率降低的问题,提出了一种粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)识别算法。首先,基于极限学习机(ELM)分类方法,借助分层ELM多层降维的特点,利用粒子群优化算法对ELM算法参数进行寻优,设计有效识别行人手机携带位置的分层PSO-ELM分类方法。然后,通过线性判别分析的降维算法和PSO-ELM完成对行人步态的有效识别。实验使用Android手机对五种携带位置四种步态下的加速度和角速度数据进行采集,结果表明:在识别手机携带位置层面,训练集与测试集的识别准确率分别达到99.54%、99.47%;在识别行人步态层面,两种准确率分别达到95.74%、95.31%,证明所提算法具有较高的步态识别准确率。 展开更多
关键词 行人步态识别 手机传感器 极限学习机 粒子群优化算法 线性判别分析
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基于PCA-PSO-ELM模型预测地震死亡人数研究 被引量:3
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作者 陈韶金 刘子维 +2 位作者 周浩 江颖 翟笃林 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第1期105-110,共6页
筛选42个历史地震震例,对地震震级、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差(ΔL)、人口密度以及发震时刻7个影响指标进行主成分分析(principal components analysis,PCA),构建粒子群优化(particle swarm optimi... 筛选42个历史地震震例,对地震震级、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差(ΔL)、人口密度以及发震时刻7个影响指标进行主成分分析(principal components analysis,PCA),构建粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)极限学习机(extreme learning machine,ELM)地震死亡人数预测模型。将37个震例数据进行预处理和训练,并使用5个震例数据来检验模型的预测精度。实验结果表明,该PCA-PSO-ELM组合模型的平均误差率为10.87%,相比于PCA-ELM模型和ELM模型,其平均误差率分别降低8.70个百分点和18.38个百分点。因此,采用PCA-PSO-ELM组合模型预测地震死亡人数具有一定的可行性。 展开更多
关键词 地震死亡人数预测 主成分分析 粒子群优化 极限学习机 震后评估
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基于PSO-ELM的变压器油纸绝缘状态无损评估方法 被引量:5
9
作者 张德文 张健 +3 位作者 曲利民 吴迪星 刘贺千 张明泽 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期201-208,共8页
油浸式电力变压器作为电网的重要组成部分,其可靠运行至关重要。针对变压器长期运行后无法定量评估其绝缘状态的问题,文中开展了油纸绝缘模型的加速老化及受潮试验,探究了油纸绝缘老化及受潮程度对其回复电压曲线的影响规律,并提出采用... 油浸式电力变压器作为电网的重要组成部分,其可靠运行至关重要。针对变压器长期运行后无法定量评估其绝缘状态的问题,文中开展了油纸绝缘模型的加速老化及受潮试验,探究了油纸绝缘老化及受潮程度对其回复电压曲线的影响规律,并提出采用粒子群优化-极限学习机(particle swarm optimization-extreme learning machine,PSO-ELM)算法的参数预测方法,实现了基于回复电压曲线特征参量的油纸绝缘老化与受潮状态量化评估。由油纸绝缘模型理化性能分析的对比结果可知,基于PSO-ELM方法的预测值精度远高于传统ELM方法,油纸绝缘内含水率及纸板聚合度预测的绝对误差范围分别小于±0.4%、±30。 展开更多
关键词 油浸式变压器 油纸绝缘 回复电压 粒子群优化-极限学习机(pso-elm)算法 状态评估 无损检测
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基于特征筛选和粒子群优化的花生生物量估算 被引量:2
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作者 刘涛 杨奉源 +4 位作者 刘望 张寰 殷冬梅 张全国 焦有宙 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期238-247,共10页
为解决花生植株生物量估算精度低、破坏性大等问题,该研究提出一种无人机低空遥感技术结合高光谱特征筛选的花生生物量估算方法。通过无人机搭载高光谱成像仪,获取田块尺度多个花生品种的高光谱影像数据,首先对获取的影像进行拼接、辐... 为解决花生植株生物量估算精度低、破坏性大等问题,该研究提出一种无人机低空遥感技术结合高光谱特征筛选的花生生物量估算方法。通过无人机搭载高光谱成像仪,获取田块尺度多个花生品种的高光谱影像数据,首先对获取的影像进行拼接、辐射定标、大气校正等预处理,提取出地面采样点位置的光谱反射率,计算光谱反射率的一阶微分和植被指数,使用变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)方法对光谱反射率、一阶微分和植被指数等三种数据进行特征筛选,利用筛选后的特征和地面实测数据构建支持向量机回归(support vector regression,SVR)、反向传播神经网络回归(back propagation neural network,BPNN)和随机森林回归(random forest regression,RFR)模型,并使用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)进行模型优化。结果表明:相比原始光谱反射率和植被指数,一阶微分光谱反射率与花生生物量具有较好的相关性;使用一阶微分光谱反射率与植被指数组合的RF回归模型精度最高(决定系数R^(2)为0.754,均方根误差RMSE为0.085 kg/m^(2)),使用粒子群优化后的PSO-RF模型可进一步提高模型精度(R^(2)为0.80,RMSE为0.076 kg/m^(2))。该研究为花生生物量精准估算提供了有效的方法,为智慧乡村建设中的精细化农田管理提供技术支持。 展开更多
关键词 花生 生物量 智慧乡村 特征筛选 机器学习 粒子群优化
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基于粒子群优化后随机森林模型的管道内腐蚀风险预测 被引量:2
11
作者 肖雯雯 葛鹏莉 +6 位作者 胡广强 吕瑶 龙武 刘青山 郜双武 曲志豪 张雷 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第2期59-65,共7页
基于塔河油田历史失效数据,使用Pearson相关性分析和灰色关联度分析确定管道内腐蚀主控因素,并将其作为模型输入变量,腐蚀速率作为输出变量,建立随机森林(RF)腐蚀预测模型。为提高预测精度,使用粒子群优化(PSO)算法对RF模型的超参数进... 基于塔河油田历史失效数据,使用Pearson相关性分析和灰色关联度分析确定管道内腐蚀主控因素,并将其作为模型输入变量,腐蚀速率作为输出变量,建立随机森林(RF)腐蚀预测模型。为提高预测精度,使用粒子群优化(PSO)算法对RF模型的超参数进行优化。结果表明:塔河油田输油管道内腐蚀主控因素为CO_(2)分压、温度、Cl^(-)含量和H_(2)S分压;经PSO优化后RF模型的决定系数R~2为0.97,均方根误差为0.161,平均绝对误差为0.027,均优于其他3种模型。因此,PSO优化后RF模型能够准确预测管道的腐蚀速率,为油气田管道的腐蚀预警和防护提供依据和支持。 展开更多
关键词 CO_(2)-H_(2)S腐蚀 机器学习 随机森林(RF) 粒子群优化(PSO) 腐蚀速率
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基于PSO-SVR算法的钢板-混凝土组合连梁承载力预测 被引量:1
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作者 田建勃 闫靖帅 +2 位作者 王晓磊 赵勇 史庆轩 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期155-162,共8页
为准确预测钢板-混凝土组合(steel plate-RC composite,PRC)连梁承载力,本文分别通过支持向量机回归算法(support vector regression,SVR)、极端梯度提升算法(XGBoost)和粒子群优化的支持向量机回归(particle swarm optimization-suppor... 为准确预测钢板-混凝土组合(steel plate-RC composite,PRC)连梁承载力,本文分别通过支持向量机回归算法(support vector regression,SVR)、极端梯度提升算法(XGBoost)和粒子群优化的支持向量机回归(particle swarm optimization-support vector regression,PSO-SVR)算法进行了PRC连梁试验数据的回归训练,此外,通过使用Sobol敏感性分析方法分析了数据特征参数对PRC连梁承载力的影响。结果表明,基于SVR、极端梯度提升算法(extreme gradient boosting,XGBoost)和PSO-SVR的预测模型平均绝对百分比误差分别为5.48%、7.65%和4.80%,其中,基于PSO-SVR算法的承载力预测模型具有最高的预测精度,模型的鲁棒性和泛化能力更强。此外,特征参数钢板率(ρ_(p))、截面高度(h)和连梁跨高比(l_(n)/h)对PRC连梁承载力影响最大,三者全局影响指数总和超过0.75,其中,钢板率(ρ_(p))是对PRC连梁承载力影响最大的单一因素,一阶敏感性指数和全局敏感性指数分别为0.3423和0.3620,以期为PRC连梁在实际工程中的设计及应用提供参考。 展开更多
关键词 钢板-混凝土组合连梁 机器学习 粒子群优化的支持向量机回归(PSO-SVR)算法 承载力 敏感性分析
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基于改进粒子群算法和极限学习机模型的配电网物资需求预测 被引量:1
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作者 王永利 赵中华 +2 位作者 张一诺 冯天义 刘怡然 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第15期6410-6418,共9页
为解决电网物资品种繁多、规格多样、数量巨大、用途广泛、受政策和投资影响大等特点所导致的预测模型构建困难的问题。首先,通过德尔菲法和灰色关联分析法(gray correlation analysis,GRA)筛选影响基建、业扩及抢修项目物资需求数量的... 为解决电网物资品种繁多、规格多样、数量巨大、用途广泛、受政策和投资影响大等特点所导致的预测模型构建困难的问题。首先,通过德尔菲法和灰色关联分析法(gray correlation analysis,GRA)筛选影响基建、业扩及抢修项目物资需求数量的因素。其次,利用引入自适应惯性因子和学习因子的改进粒子群算法调整极限学习机的最佳参数组合,训练各类配网项目物资需求预测模型。最后,以南方电网深圳市某供电局2020—2022年基建项目10 kV电力电缆需求情况为例,将GRA-IPSO-ELM(grey relational analysis,improved particle swarm optimization,and extreme learning machines)德尔菲法和灰色关联分析法模型与常见的4种预测模型的结果进行对比。结果表明,相较于ELM模型、支持向量机模型以及PSO-ELM模型,GRA-IPSO-ELM模型预测准确率得到10.38%、5.37%、3.83%的提升,可见,所提出的模型实现了对配网物资需求数量准确且高效的预测。 展开更多
关键词 物资需求预测 配电网 极限学习机 改进粒子群优化算法
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有色金属行业碳排放情景预测研究——以陕西省为例
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作者 杨玮 张林怡 +3 位作者 龙涛 邓莎 杨超 雷永康 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2858-2866,共9页
科学识别碳排放的主要影响因素并准确预测碳排放峰值对实现“双碳”目标具有重要意义。研究以能源、资源供应大省——陕西省为例,基于1997—2021年陕西省经济社会发展和有色金属能源消费数据,运用Lasso回归模型识别影响陕西省有色金属... 科学识别碳排放的主要影响因素并准确预测碳排放峰值对实现“双碳”目标具有重要意义。研究以能源、资源供应大省——陕西省为例,基于1997—2021年陕西省经济社会发展和有色金属能源消费数据,运用Lasso回归模型识别影响陕西省有色金属行业碳排放的主要影响因素,并通过构建粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)优化的深度极限学习机(Deep Extreme Learning Machine, DELM)模型对陕西省有色金属行业2022—2035年的碳排放进行情景预测。结果显示:省经济增速、能源消费总量、能源强度等6个因素是影响陕西省有色金属行业碳排放的主要因素;PSO-DELM模型的预测精度比DELM模型更高,其决定系数、平均绝对百分比误差、平均绝对误差和均方根误差分别为0.99、0.36%、0.02和0.03。情景预测结果表明,在低碳、基准和高碳情景下,陕西省有色金属行业碳排放将分别于2028年、2032年和2034年达峰,峰值分别为280.05万t、432.05万t和616.23万t。 展开更多
关键词 环境工程学 Lasso回归 深度极限学习机 粒子群优化算法 碳排放 情景预测
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交叉筛透筛率影响因素及其智能预测模型
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作者 赵啦啦 徐峰 +4 位作者 段晨龙 郭辰昊 汪维 江海深 乔金鹏 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3617-3628,共12页
湿黏细粒原煤的干法深度筛分是实现煤炭高效洁净利用的关键技术之一。交叉式细粒滚轴筛(交叉筛)是一种新型干法深度筛分设备,有效解决了传统干法筛分设备易出现“筛面堵孔”等问题。针对筛分过程的数学模型和DEM(Discrete Element Meth... 湿黏细粒原煤的干法深度筛分是实现煤炭高效洁净利用的关键技术之一。交叉式细粒滚轴筛(交叉筛)是一种新型干法深度筛分设备,有效解决了传统干法筛分设备易出现“筛面堵孔”等问题。针对筛分过程的数学模型和DEM(Discrete Element Method)模型均存在难以准确预测实际筛分性能的问题,基于机器学习方法对交叉筛的透筛率智能预测模型进行了研究。利用斯皮尔曼相关系数矩阵热力图分析了给料率、外水含量、筛面倾角和筛轴转速4个特征变量与透筛率之间及各特征之间的相关性,分别基于线性回归(Linear Regression,LR)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、决策树(Decision Tree,DT)和随机森林(Random Forest,RF)算法建立了4种交叉筛透筛率智能预测模型,并结合粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对支持向量机、决策树及随机森林3种模型进行超参数组合优化,得到模型的最佳参数组合并提高了模型的预测性能和泛化能力。利用拟合决定系数R2(Coefficient of Determination)、均方误差EMS(Mean Square Error)和平均绝对误差EMA(Mean Absolute Error)3个评价指标,比较了各模型的预测性能。其中,PSO-SVM预测模型性能最好,对数据的拟合能力最强,其评价指标R^(2)达到了0.976 1,且预测的结果与实际值的误差最小,相应的评价指标EMS和EMA分别为3.110×10^(-4)和1.353×10^(-2)。LR模型的预测性能最差,其评价指标R^(2)仅为0.722 2,且预测的结果与实际值的误差最大,EMS和EMA分别为1.320×10^(-3)和3.137×10^(-2)。此外,相比于LR模型,添加L_(1)和L_(2)正则化获得的模型预测准确率分别提高了20.26%和4.43%。研究结果为建立交叉筛的透筛率机器学习智能预测模型提供了参考,为分析交叉筛的特征变量对透筛率的影响机理提供了新方法,为实现交叉筛的智能化控制及结构优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 交叉筛 透筛率 机器学习 预测模型 粒子群算法
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基于K-medoids-GBDT-PSO-LSTM组合模型的短期光伏功率预测 被引量:2
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作者 戴朝辉 陈昊 +3 位作者 刘莘轶 夏长青 郭嘉毅 于立军 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期654-661,共8页
为保障电网供需平衡和安全稳定运行,提高大型光伏电站功率预测的精度,提出一种基于K中心点聚类算法(K-medoids)、梯度提升树(GBDT)和粒子群优化算法(PSO)组合优化的长短期记忆神经网络(LSTM)的光伏功率短期预测模型。首先,采用K-medoid... 为保障电网供需平衡和安全稳定运行,提高大型光伏电站功率预测的精度,提出一种基于K中心点聚类算法(K-medoids)、梯度提升树(GBDT)和粒子群优化算法(PSO)组合优化的长短期记忆神经网络(LSTM)的光伏功率短期预测模型。首先,采用K-medoids聚类算法对大规模光伏发电数据样本中的天气数据进行不同类别聚类,分为晴天、阴天和雨/雪天3种天气类型;然后,在已有数据基础上构造特征工程,使用GBDT算法分别进行特征重要性分析,筛选出对光伏功率预测具有显著影响的特征,并构建合适大小结构的优化数据集;最后,将重构后的数据集代入PSO算法优化的LSTM模型进行训练,以建立短期预测模型。实验结果表明,该模型拥有更高预测精度,相比单一LSTM模型,在雨/雪天下的RMSE指标降低了12.19%。 展开更多
关键词 光伏发电 功率预测 机器学习 长短期记忆网络 优化算法 粒子群算法
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基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术研究 被引量:2
17
作者 李佰霖 马云帆 +3 位作者 陈昱锐 罗远林 褚凡武 付文龙 《工程设计学报》 北大核心 2025年第3期281-295,共15页
变压器热点温度对电网系统的可靠性和稳定性有直接影响。针对传统变压器管理模式复杂以及变压器热点温度预测方法存在成本高、计算效率低和计算误差高等问题,提出了一种基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术。首先,搭建变压器数字... 变压器热点温度对电网系统的可靠性和稳定性有直接影响。针对传统变压器管理模式复杂以及变压器热点温度预测方法存在成本高、计算效率低和计算误差高等问题,提出了一种基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术。首先,搭建变压器数字孪生六维模型,实现了系统数据共通、多源融合和虚实交互等功能。然后,构建可承载人工智能与机器学习算法的感知交互驱动型数字孪生系统,并采用混沌自适应粒子群优化(chaotic adaptive particle swarm optimization,CAPSO)算法对BP(back propagation,反向传播)神经网络的权重和阈值进行优化,加快了原始网络的收敛速度,同时建立了基于CAPSO-BP的变压器热点温度预测模型。最后,利用变压器现场监测数据在虚拟引擎平台上进行仿真分析,实现了变压器热点温度预测预警系统各功能的开发应用并验证了预测模型的可行性和有效性。研究结果为数字孪生变压器系统由数字化向智能化转型提供了新的思路和理论依据。 展开更多
关键词 变压器 数字孪生 人工智能 机器学习 混沌自适应粒子群优化 反向传播神经网络 温度预测
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基于PCA和PSO-ELM的煤与瓦斯突出软测量研究 被引量:32
18
作者 付华 王馨蕊 +3 位作者 王志军 王雨虹 屠乃威 徐耀松 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1710-1715,共6页
针对煤与瓦斯突出预测效率和准确率不高这一问题,提出将主成分分析(PCA)法与改进的极端学习机(PSO-ELM)相结合的方法对煤与瓦斯突出进行预测。根据某煤矿地质动力区划方法,在划分活动断裂,岩体应力计算等工作基础上获取影响突出的相关数... 针对煤与瓦斯突出预测效率和准确率不高这一问题,提出将主成分分析(PCA)法与改进的极端学习机(PSO-ELM)相结合的方法对煤与瓦斯突出进行预测。根据某煤矿地质动力区划方法,在划分活动断裂,岩体应力计算等工作基础上获取影响突出的相关数据;通过主成分分析法对原始数据进行降维处理,消除变量间的线性相关性;利用粒子群算法(PSO)对极端学习机(ELM)的输入权值和隐层阈值进行优化,建立PSO-ELM预测模型,将提取的主成分作为该模型的输入,煤与瓦斯突出强度作为模型输出。实验结果表明,该方法的预测精度高、结构简化,具有较强的泛化性能力强。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 软测量 主成分分析 粒子群优化算法 极端学习机
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基于机器学习与粒子群算法的LBM多相流模型优化 被引量:1
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作者 侯亚祺 张玮 +2 位作者 张鸿 高飞雨 胡嘉华 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1120-1132,共13页
在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学... 在利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟低毛细数的弹状流流动时,由于气泡发展过程复杂,模型控制参数选择难度大,当所选参数不当时,会产生错误的非物理现象,从而降低计算精度。通过机器学习建立LBM多相流过程模型,采用粒子群算法优化机器学习模型的超参数,进一步优化LBM建模过程中的控制参数,建立了LBM-机器学习-粒子群算法耦合多相流数值模拟模型。基于该模型研究了T型微通道内弹状流流动参数对气泡演化过程稳定性的影响。模拟结果表明,所建LBM多相流模型能预测复杂条件下气泡伸长率,在此基础上通过伸长率分析找到了最优气液两相进口流速关系,有效解决了低毛细数下弹状流流动不稳定性问题,显著提高了模拟计算精度与计算效率。 展开更多
关键词 格子Boltzmann法 微通道弹状流 机器学习 粒子群算法 模型优化
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基于粒子群优化算法的量子卷积神经网络 被引量:1
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作者 张嘉雯 蔡彬彬 林崧 《量子电子学报》 北大核心 2025年第1期123-135,共13页
针对当前量子卷积神经网络模型中参数化量子电路缺乏自适应目标选择策略的问题,提出了一种基于粒子群优化算法自动优化电路的量子卷积神经网络模型。该模型通过将量子电路编码为粒子,并利用粒子群优化算法对电路进行优化,从而搜索出在... 针对当前量子卷积神经网络模型中参数化量子电路缺乏自适应目标选择策略的问题,提出了一种基于粒子群优化算法自动优化电路的量子卷积神经网络模型。该模型通过将量子电路编码为粒子,并利用粒子群优化算法对电路进行优化,从而搜索出在图像分类任务上表现优异的电路结构。基于Fashion MNIST和MNIST标准数据集的仿真实验表明,该模型具有较强的学习能力和良好的泛化性能,准确率分别可达94.7%和99.05%。相较于现有量子卷积神经网络模型,平均分类精度最高分别提升了4.14%和1.43%。 展开更多
关键词 量子光学 量子卷积神经网络 粒子群优化算法 量子机器学习 参数化量子电路
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