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基于SPA-GA-SVR模型的土壤水分及温度预测 被引量:5
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作者 朱成杰 汪正权 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期30-36,共7页
土壤湿度和温度是影响水文循环和气候变化的重要参数,在农业实践活动和生态平衡中起着重要作用。为及时、准确地监测土壤含水量(Soil Moisture Content,SMC)及温度,提出了一种基于高光谱数据的预测方法。实验数据集来自为期5天的实地测... 土壤湿度和温度是影响水文循环和气候变化的重要参数,在农业实践活动和生态平衡中起着重要作用。为及时、准确地监测土壤含水量(Soil Moisture Content,SMC)及温度,提出了一种基于高光谱数据的预测方法。实验数据集来自为期5天的实地测量,所获得的高光谱数据包含大量的噪声及冗余信息,因此首先用Savitzky-Golay卷积平滑对光谱数据进行降噪处理,利用连续投影算法(Successive Projection Algorithm,SPA)提取数据特征波长,然后通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)的超参数权值和偏置进行优化,构建SPA-GASVR混合算法模型对土壤水分和温度进行预测,并与BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、SPA-BP、SVR、SPA-SVR、GA-SVR这5种模型的预测性能进行比较。实验结果表明:各模型在土壤湿度低于30%的情况下,表现出的预测能力差异并不显著。但整体上,复合模型相比于单一的神经网络或机器学习模型具有明显的优势,且经过连续投影算法优化的模型进一步的提高其预测能力,最终SPA-GA-SVR算法在各项指标上均优于其他模型,土壤水分预测模型的R^(2)=0.981、RMSE=0.473%,土壤温度预测模型R^(2)=0.963、RMSE=0.883℃。实验证明基于高光谱数据,经过SPA和GA优化的SVR模型能实现对土壤湿度和温度精准的预测。该方法具有一定的应用价值和现实意义,可应用于便携式高光谱仪和无人机上,实现对土壤水分和温度的实时监测,为今后的播种及灌溉提供理论参考。 展开更多
关键词 土壤水分 土壤温度 高光谱 连续投影算法(SPA) 遗传算法-支持向量机回归(GA-SVR)
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基于高光谱和连续投影算法的猕猴桃叶片氮平衡指数的估测
2
作者 宋子怡 常庆瑞 +2 位作者 郑智康 唐国强 孟怡凡 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期1260-1267,共8页
通过研究猕猴桃叶片氮平衡指数(Nitrogen balance index,NBI)与高光谱反射率之间的关系,建立合适的遥感估算模型,以期为指导陕西咸阳地区猕猴桃生长监测及田间精准施氮奠定理论基础。以陕西省咸阳市杨凌区的徐香猕猴桃为主要研究对象,... 通过研究猕猴桃叶片氮平衡指数(Nitrogen balance index,NBI)与高光谱反射率之间的关系,建立合适的遥感估算模型,以期为指导陕西咸阳地区猕猴桃生长监测及田间精准施氮奠定理论基础。以陕西省咸阳市杨凌区的徐香猕猴桃为主要研究对象,测定其高光谱反射率、叶片氮平衡指数,通过一阶导数、二阶导数、连续统去除和标准正态分布光谱变换,分析包含原始光谱在内的5种不同光谱与叶片氮平衡指数之间的关系;进一步通过连续投影算法,剔除冗余信息,筛选出特征波长,并基于不同光谱的特征波长,使用单因素回归模型、随机森林回归(Random forest regression,RF)模型、支持向量机回归(Support vector regression,SVR)模型和偏最小二乘回归(Partial least square regression,PLSR)模型进行建模,比较模型精度。结果表明,当NBI值不同时,猕猴桃叶片相关指标的变化趋势类似:可见光波段的反射率随NBI值的增加呈现下降的趋势,而近红外波段反射率的变化趋势则与之相反,表现出随NBI值的增加而上升的趋势;部分光谱变换可以增加通过0.01水平显著性检验的波段数,提升与NBI值的相关性,其中连续统去除光谱的敏感波段数增加得最多,增加了190个,一阶导数光谱相关系数的绝对值最大值为0.77;连续投影算法可最大限度地减少数据的冗余,最高降维比达99%,在大幅提高计算效率的同时提高了模型的精度;与单因素回归模型相比,多因素机器学习模型对猕猴桃氮平衡指数的估算能力较高,其中SNV-SVR的表现最好,决定系数(R 2)为0.82,相对百分比差异(RPD)为2.34。在今后对猕猴桃氮平衡指数的估测中,可优先考虑本研究模型。 展开更多
关键词 猕猴桃 叶片氮平衡指数 高光谱 光谱变换 连续投影算法 支持向量机回归
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基于可见/近红外光谱和数据驱动的机器学习方法测量土壤有机质和总氮 被引量:2
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作者 章海亮 谢潮勇 +4 位作者 田彭 詹白勺 陈再良 罗微 刘雪梅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2226-2231,共6页
土壤养分直接关系到作物产量与品质状况,然而传统化学方法检测存在化学试剂消耗大、耗时费力等问题,不能满足精细农业的需求。快速获取土壤养分信息是发展精细农业、绿色农业的关键,想要了解土壤肥力状况,必须先了解有机质和总氮的含量... 土壤养分直接关系到作物产量与品质状况,然而传统化学方法检测存在化学试剂消耗大、耗时费力等问题,不能满足精细农业的需求。快速获取土壤养分信息是发展精细农业、绿色农业的关键,想要了解土壤肥力状况,必须先了解有机质和总氮的含量状况。许多研究表明,长波近红外光谱被广泛应用于土壤检测领域,然而短波可见/近红外光谱在土壤有机质和总氮的研究上却非常罕见。以江西省吉安市安福县和南昌市新建区的四个村庄作为研究区,根据2×2网格法采集了深度为10~30 cm的棕壤、红壤和水稻土三种最为典型的土壤样品共180份。经过研磨、风干等处理后用四分法均匀划分为两份,用于测定样品光谱信息和理化信息。将土壤样品按照2∶1(120∶60)划分为建模集和预测集。考虑到首尾端波段噪声较大,故去除325~349和1051~1075 nm波段,将350~1050 nm波段用于光谱分析。通过连续投影算法(SPA)筛选出有机质12个特征波长点,总氮11个特征波长点,考虑到土壤光谱信息与土壤理化性质之间可能存在非线性联系,建立全波段与特征波长的线性偏最小二乘回归(PLSR)模型和非线性最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型对土壤有机质和总氮进行研究,LS-SVM模型采用两步网格搜索法优化了两个超参数γ和σ^(2)。研究结果表明:(1)土壤的光谱反射率随波长增加反射率升高,反射率曲线中460、550、580、740和900 nm处有较为明显的吸收特征。(2)从PLSR模型和LS-SVM模型结果分析可知,非线性模型LS-SVM具有更好的预测精度,分析认为土壤光谱信息与土壤理化性质之间存在一些非线性关系。(3)通过连续投影算法筛选的特征波长提高了模型精度,优化了模型运行效率。SPA-LS-SVM模型是所有模型中最优的预测模型,其中有机质模型的R_(pre)^(2)为0.8847,RMSE_(p)为0.1048,RPD为2.9450,总氮模型的R_(pre)^(2)为0.9018,RMSE_(p)为0.0104,RPD为3.1911。(4)本研究说明可见/近红外光谱能够用于测量不同类型的土壤有机质和总氮含量,并且达到较好的预测效果。可见/近红外光谱在土壤检测领域具有巨大潜力。 展开更多
关键词 土壤有机质 总氮 连续投影算法 偏最小二乘回归 最小二乘支持向量机
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基于介电特性与SPA-SVR算法的水稻含水率检测方法 被引量:15
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作者 张本华 钱长钱 +5 位作者 焦晋康 丁兆赫 张扬 崔红光 刘翠红 冯龙龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期237-244,共8页
为提高基于介电法水稻含水率的检测精度,以北粳3号水稻为研究对象,利用阻抗分析仪及自制同轴圆柱型电容器测量了不同含水率水稻在1kHz^1MHz频率下的相对介电常数ε′及介质损耗因数ε"。采用x-y共生距离法划分了72个样本校正集和4... 为提高基于介电法水稻含水率的检测精度,以北粳3号水稻为研究对象,利用阻抗分析仪及自制同轴圆柱型电容器测量了不同含水率水稻在1kHz^1MHz频率下的相对介电常数ε′及介质损耗因数ε"。采用x-y共生距离法划分了72个样本校正集和48个样本预测集。利用无信息变量消除法及连续投影法选取介电参数(ε′、ε"及ε′和ε"两者结合)的特征变量,分别利用所提取的特征变量以及单频、全频下的介电参数来建立预测水稻含水率的多元线性回归及支持向量机回归模型,分析模型的预测性能,并对最佳模型的含水率预测结果进行温度补偿。结果表明:基于ε′与ε"两者结合并利用连续投影法提取特征变量建立的支持向量机回归模型预测效果最佳,其预测集决定系数为0.980,预测均方根误差为0.403%。最佳预测模型对不同品种水稻的含水率预测值与烘干法测得的含水率实测值的绝对误差集中分布在±0.5%内,该研究可为粮食含水率的检测提供参考。 展开更多
关键词 含水率 水稻 介电特性 连续投影法 支持向量机回归
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连续超松弛支持向量机回归算法应用研究 被引量:1
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作者 刘太安 薛欣 +1 位作者 冯文旭 刘欣颖 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第6期1489-1490,1493,共3页
支持向量回归问题的研究,对函数拟合(回归逼近)具有重要的理论和应用意义。借鉴分类问题的有效算法,将其推广到回归问题中来,针对用于分类问题的SOR支持向量机有效算法,提出了SORR支持向量回归算法。在若干不同维数的数据集上,对SORR算... 支持向量回归问题的研究,对函数拟合(回归逼近)具有重要的理论和应用意义。借鉴分类问题的有效算法,将其推广到回归问题中来,针对用于分类问题的SOR支持向量机有效算法,提出了SORR支持向量回归算法。在若干不同维数的数据集上,对SORR算法、ASVR算法和LibSVM算法进行数值试验,并进行比较分析。数值实验结果表明,SORR算法是有效的,与当前流行的支持向量机回归算法相比,在回归精度和学习速度上都有一定的优势。 展开更多
关键词 连续超松弛支持向量 连续超松弛支持向量回归算法 函数拟合 学习速度 回归精度
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基于可见-近红外光谱技术的润滑油含水量无损检测方法研究 被引量:5
6
作者 张瑜 蒋璐璐 +2 位作者 吴迪 谈黎虹 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2111-2114,共4页
研究了基于可见-近红外光谱技术的发动机润滑油含水量快速检测方法。在获取光谱信息的基础上,提出了采用不同的光谱建模方法以提高检测精度和简化分析计算。分别采用主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)方法进行模型输入变量的提取。SP... 研究了基于可见-近红外光谱技术的发动机润滑油含水量快速检测方法。在获取光谱信息的基础上,提出了采用不同的光谱建模方法以提高检测精度和简化分析计算。分别采用主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)方法进行模型输入变量的提取。SPA最终选择了476,483,544,925,933,938,952,970和974nm共9个波长为最优变量。基于SPA选择的变量,分别应用偏最小二乘回归(PLSR)和多元线性回归(MLR)建模。效果均优于全波段PLSR模型和PCA-PLSR模型。说明SPA选择的有效变量能够包含最重要的全波段光谱信息,同时可以去除无用的信息变量。为了进一步提高检测效果,采用LS-SVM分别基于SPA选择后的有效变量和全波段光谱进行建模。两个模型的预测确定系数(Rp2)均在0.9以上。SPA-LS-SVM的效果要优于全波段LS-SVM模型的效果。SPA-LS-SVM模型的Rp2达到了0.983,剩余预测偏差(RPD)值为6.963。表明可见-近红外光谱可以用于发动机润滑油含水量的检测。 展开更多
关键词 可见-近红外光谱 润滑油 掺水量 偏最小二乘回归 最小二乘支持向量机 连续投影算法
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近红外高光谱成像技术检测成熟期酿酒葡萄果皮的花色苷含量 被引量:5
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作者 杨蜀秦 彭康 刘旭 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期110-117,共8页
【目的】运用高光谱成像技术检测成熟期酿酒葡萄果皮的花色苷含量。【方法】利用900~1 700 nm近红外高光谱成像和多元回归模型对多品种酿酒葡萄成熟期不同阶段果皮花色苷含量进行预测建模。采集成熟期4~5个阶段的6个品种共75组酿酒葡萄... 【目的】运用高光谱成像技术检测成熟期酿酒葡萄果皮的花色苷含量。【方法】利用900~1 700 nm近红外高光谱成像和多元回归模型对多品种酿酒葡萄成熟期不同阶段果皮花色苷含量进行预测建模。采集成熟期4~5个阶段的6个品种共75组酿酒葡萄样本的高光谱图像,运用不同预处理方法对光谱数据进行处理。基于主成分分析(PCA)和连续投影法(SPA)降维,将化学方法测量结果作为花色苷含量的参考值,采用支持向量回归(SVR)建立花色苷含量预测模型。【结果】SPA-SVR模型性能优于其他模型,其预测决定系数(R_p^2)为0.869 1,均方根误差(RMSEp)为0.135 9。【结论】将近红外高光谱成像技术应用于多品种成熟期酿酒葡萄果皮的花色苷含量的快速无损检测具有良好的可行性。 展开更多
关键词 高光谱成像 酿酒葡萄 果皮 花色苷 连续投影法 支持向量回归
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Lagrange支持向量回归机算法研究 被引量:2
8
作者 刘太安 杨柏翠 杨晓东 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第14期3295-3296,3418,共3页
支持向量回归机问题的研究远没有像支持向量机问题成熟完善,支持向量回归机对函数拟合(回归逼近)具有重要的理论和应用意义。借鉴分类问题的有效算法,将其推广到回归问题中来,针对Lagrange支持向量机(LSVM)算法,提出了有效的Lagrange支... 支持向量回归机问题的研究远没有像支持向量机问题成熟完善,支持向量回归机对函数拟合(回归逼近)具有重要的理论和应用意义。借鉴分类问题的有效算法,将其推广到回归问题中来,针对Lagrange支持向量机(LSVM)算法,提出了有效的Lagrange支持向量回归机(LSVR)算法,在若干不同维数的数据集上,对LSVR算法、ASVR算法和LibSVM算法进行数值试验,并进行比较分析。数值试验表明LSVR算法是有效的,与当前流行的求解支持向量回归机的算法相比,在时间和正确度上都有一定的优势。 展开更多
关键词 Lagrange支持向量机 Lagrange支持向量回归机 SMW公式 函数拟合 回归机算法
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基于近红外光谱和支持向量机回归参数调优的羊肉含水量检测 被引量:3
9
作者 张立欣 杨翠芳 +2 位作者 张晓 张楠楠 王亚明 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期255-260,共6页
羊肉中的水分含量直接影响着其加工、贮藏和口感,因此对其水分含量的检测具有十分重要的意义。在900~1700 nm的波长范围内采集南疆羊肉的光谱数据,采用一阶导数(first derivative,1-DER)、标准正态变换(standard normal transformation,... 羊肉中的水分含量直接影响着其加工、贮藏和口感,因此对其水分含量的检测具有十分重要的意义。在900~1700 nm的波长范围内采集南疆羊肉的光谱数据,采用一阶导数(first derivative,1-DER)、标准正态变换(standard normal transformation,SNV)、多元散射校正(multivariate scatter correction,MSC)、小波变换(wave transformation,WT)、SG平滑变换(Savitzky Golag smooth transformation,SG)、傅里叶变换(Fourier transform,FT)对原始光谱数据进行预处理。分别采用连续投影算法(successive projection algorithm,SPA)和竞争自适应重加权算法(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)进行光谱特征选取,建立偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLS)和支持向量机回归(support vector regression,SVR)模型对羊肉水分含量进行预测。结果显示,采用1-DER-CARS-SVR模型,选取参数c为0.7011,g为0.0884时,预测效果最佳,测试集的均方误差为1.2162,拟合优度为0.7395。研究结果为研发羊肉水分含量的无损检测装置提供理论参考。 展开更多
关键词 近红外光谱 连续投影算法 竞争自适应重加权算法 偏最小二乘回归 支持向量基回归
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利用油水稳定化和支持向量回归增强近红外光谱测定油中水分的方法 被引量:3
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作者 喻其炳 苏迪 +1 位作者 焦昭杰 李川 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1364-1368,共5页
近红外光谱(NIRS)可以检测溶解于油中的水分含量,但油中水分较多时会散射而非吸收NIRS,从而引起较大误差。为此,筛选非离子型表面活性剂(Span-80)将含水油液稳定分散成小颗粒,利用其NIRS数据建立水分含量的支持向量回归模型。实验中油... 近红外光谱(NIRS)可以检测溶解于油中的水分含量,但油中水分较多时会散射而非吸收NIRS,从而引起较大误差。为此,筛选非离子型表面活性剂(Span-80)将含水油液稳定分散成小颗粒,利用其NIRS数据建立水分含量的支持向量回归模型。实验中油水稳定化将NIRS测定变压器油中水分含量的上限从传统的0.1%提升到1%(V/V),通过应用连续投影算法,在511个NIRS变量中筛选出15个有效变量(占原变量的2.9%),建立的支持向量回归模型对验证集的预测均方根误差为2.93%,相关系数为0.9944,相对分析误差为9.4732。 展开更多
关键词 油水稳定化 近红外光谱 连续投影算法 支持向量机 油中水分
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基于迭代方法的模糊孪生支持向量机 被引量:1
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作者 李凯 胡少方 +2 位作者 王亮 董华 许建忠 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第4期399-404,共6页
模糊孪生支持向量机通过为每个训练样本赋予不同的模糊隶属度来构建2个最优非平行分类面,以便减少噪声或孤立点对非平行分类面的影响,进一步提高了支持向量机的性能.本文结合超松弛迭代法对模糊孪生支持向量机进行了研究,通过迭代技术... 模糊孪生支持向量机通过为每个训练样本赋予不同的模糊隶属度来构建2个最优非平行分类面,以便减少噪声或孤立点对非平行分类面的影响,进一步提高了支持向量机的性能.本文结合超松弛迭代法对模糊孪生支持向量机进行了研究,通过迭代技术求解凸二次规划问题中的拉格朗日乘子,减少了支持向量机的训练时间,在UCI标准数据集上分别对C-FTSVM和v-FTSVM进行了实验研究,并对使用传统求拉格朗日乘子的方法与超松弛迭代(SOR)的方法进行了对比,表明了使用超松弛迭代法不仅在时间性能上得到了提高,而且其分类正确率也优于传统的方法. 展开更多
关键词 模糊孪生支持向量机 超松弛迭代 分类
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基于SVR的煤矿地下水位预测模型 被引量:2
12
作者 刘太安 张序萍 +1 位作者 魏光村 薛欣 《微计算机信息》 北大核心 2008年第16期304-306,共3页
将SVR(Support Vector Regression)回归算法应用于煤矿地下水位预测。基于SVR回归算法分析,筛选了合适的核函数及其参数,提出了基于SVR回归算法的煤矿地下水位预测模型,并根据所选矿区的自然地理和水文地质情况,确定了预测输入因子和输... 将SVR(Support Vector Regression)回归算法应用于煤矿地下水位预测。基于SVR回归算法分析,筛选了合适的核函数及其参数,提出了基于SVR回归算法的煤矿地下水位预测模型,并根据所选矿区的自然地理和水文地质情况,确定了预测输入因子和输出因子。数值实验表明:预测结果与实际测量结果具有较好的一致性,验证了煤矿地下水位预测模型是有效的,为煤矿地下水位的预测提供了一个新的有效方法。 展开更多
关键词 支持向量机 回归算法 煤矿地下水位 预测模型
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基于可见-近红外光谱技术的制动液品牌混掺比例快速无损检测方法 被引量:2
13
作者 蒋璐璐 石慧 +4 位作者 吴迪 魏萱 谈黎虹 何勇 朱枫 《红外》 CAS 2011年第8期35-38,共4页
研究了基于可见-近红外光谱技术的制动液品牌混掺比例快速无损检测方法。全波段建立的偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型均得到了较好的预测结果。这两个模型的建模集和预测集的确定系数(r_c^2和r_p^2)均在0.98以... 研究了基于可见-近红外光谱技术的制动液品牌混掺比例快速无损检测方法。全波段建立的偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型均得到了较好的预测结果。这两个模型的建模集和预测集的确定系数(r_c^2和r_p^2)均在0.98以上。采用连续投影算法(SPA)挖掘特征波长,最终选择了439nm、443nm、459nm、519nm、570nm、717nm、896nm和902nm共8个波长作为最优变量。基于SPA选择的变量建立的PLSR和LS-SVM模型的r_c^2和r_p^2均在0.97以上,能够满足实际应用的需要。研究结果表明,可见-近红外光谱可以用于制动液品牌混掺比例快速无损检测。 展开更多
关键词 可见-近红外光谱 制动液 品牌混掺 偏最小二乘回归 最小二乘支持向量机 连续投影算法
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一种新的快速支持向量回归算法 被引量:2
14
作者 张文兴 丛宽 +1 位作者 王建国 秦波 《微计算机信息》 2010年第33期208-209,130,共3页
在大规模训练样本时,若采用传统的支持向量回归算法来解决二次规划问题,存在收敛速度慢、泛化能力差等缺陷,进而限制了其使用范围。针对上述缺陷,本文提出了一种新的快速支持向量回归算法,其基本思想是利用连续过松弛方法来处理大规模... 在大规模训练样本时,若采用传统的支持向量回归算法来解决二次规划问题,存在收敛速度慢、泛化能力差等缺陷,进而限制了其使用范围。针对上述缺陷,本文提出了一种新的快速支持向量回归算法,其基本思想是利用连续过松弛方法来处理大规模样本下的二次规划问题。同时为了求解方便,保证算法的稳定性,本文对优化目标进行改进,将原始的优化问题转化为严格的凸二次规划问题。利用两组标准数据进行验证,结果表明:本文方法较传统的支持向量回归算法具有更快的训练速度、更高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 二次规划 支持向量回归 连续过松弛
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基于SOR-LS-SVM的公路旅游客流量组合预测模型
15
作者 陈丽 张朝元 《科技通报》 北大核心 2015年第1期195-198,209,共5页
基于指数平滑、多元线性回归、灰色系统等目前常见的预测方法建立超松弛改进的最小二乘支持向量机算法的公路旅游客流量组合预测模型。通过实例验证和比较,展示了基于超松弛最小二乘支持向量机算法的公路交通旅游客流量组合预测模型具... 基于指数平滑、多元线性回归、灰色系统等目前常见的预测方法建立超松弛改进的最小二乘支持向量机算法的公路旅游客流量组合预测模型。通过实例验证和比较,展示了基于超松弛最小二乘支持向量机算法的公路交通旅游客流量组合预测模型具有较好的预测效果和较高的应用价值。 展开更多
关键词 指数平滑 多元线性回归 灰色系统 SOR-LS-SVM 公路旅游客流量
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基于高光谱的大叶女贞叶片水分定量测定 被引量:4
16
作者 李阳阳 孙雨安 +2 位作者 王国庆 李振兴 于文浩 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第6期47-51,共5页
较传统水分化学检测法相比,高光谱是一种新兴的简单、快速、无损、原位的绿色检测方法.大叶女贞是一种具有经济、医药、欣赏价值的树种,研究价值较高,然而有关高光谱对其的研究鲜有报道,将其作为研究对象,利用可见近红外高光谱采集40个... 较传统水分化学检测法相比,高光谱是一种新兴的简单、快速、无损、原位的绿色检测方法.大叶女贞是一种具有经济、医药、欣赏价值的树种,研究价值较高,然而有关高光谱对其的研究鲜有报道,将其作为研究对象,利用可见近红外高光谱采集40个叶片样本的高光谱数据,利用ENVI 4.7从中提取出反射光谱数据,在MATLAB7.0平台对光谱数据进行直接正交信号校正(DOSC)预处理后,采用共生矩阵法(SPXY)选取30个样本作为建模集,其余作为预测集,构建支持向量回归(SVR)模型,然后在此全波段建模基础上采用自适应权重采样法(CARS)、连续投影变换(SPA)等波段筛选法进行特征波段建模分析,结果表明DOSC-SPA-SVR模型效果最优,预测平方相关系数R2p=0.974 3,预测均方根误差(RMSEP)为4.4×10-5,较全波段模型相比,精度相当甚至有所提升,模型简单、稳定,能够用于对女贞叶片水分进行快速无损的定量分析,为其他作物营养诊断和精准灌溉提供一定的参考价值,减少水资源的浪费. 展开更多
关键词 高光谱 特征波长 支持向量回归 连续投影变换
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基于光谱变换与SPA-SVR的玉米SPAD值高光谱估测 被引量:13
17
作者 郭松 常庆瑞 +4 位作者 崔小涛 张佑铭 陈倩 蒋丹垚 落莉莉 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期79-88,共10页
叶绿素含量快速、无损监测是评估玉米生长状态有效方式之一。以抽雄期玉米为研究对象,研究原始光谱、普通一阶导数光谱、间隙一阶导数光谱、开平方根光谱以及连续统去除光谱的特征波段以及5个传统植被指数与玉米叶绿素含量之间关系。对... 叶绿素含量快速、无损监测是评估玉米生长状态有效方式之一。以抽雄期玉米为研究对象,研究原始光谱、普通一阶导数光谱、间隙一阶导数光谱、开平方根光谱以及连续统去除光谱的特征波段以及5个传统植被指数与玉米叶绿素含量之间关系。对比分析不同模型(单因素回归模型、结合连续投影与多元线性回归、支持向量回归模型)对抽雄期玉米叶绿素含量预测能力。结果表明,光谱变换可增强特征波段与SPAD值相关性,同时还增加敏感波段数量、提升建模精度;连续投影算法对特征降维效果明显,各类多元模型最优光谱参数为5~9个;各类型光谱下均为多因素模型精度优于单因素模型。其中,基于普通一阶导数光谱的支持向量回归模型为最优模型,其建模R^(2)与验证R^(2)分别达到0.92与0.90。光谱变换在反演玉米叶绿素方面有较大潜力,连续投影与支持向量回归结合可产生较好建模效果。 展开更多
关键词 玉米 SPAD值 光谱变换 连续投影算法 支持向量回归
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基于纳米金粒子比色法的汞离子检测方法 被引量:5
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作者 郭昱辰 刘春红 +2 位作者 叶荣珂 孔庆辰 张玉泉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期382-387,共6页
提出了一种基于纳米金粒子比色法的汞离子检测方法,采用铋试剂Ⅱ修饰的纳米金粒子胶体悬浮液检测汞离子。汞离子与铋试剂Ⅱ选择性配位,使纳米金粒子胶体悬浮液反团聚,汞离子浓度与溶液吸光度呈一定的线性关系,线性范围为0.05μg/L^1 mg... 提出了一种基于纳米金粒子比色法的汞离子检测方法,采用铋试剂Ⅱ修饰的纳米金粒子胶体悬浮液检测汞离子。汞离子与铋试剂Ⅱ选择性配位,使纳米金粒子胶体悬浮液反团聚,汞离子浓度与溶液吸光度呈一定的线性关系,线性范围为0.05μg/L^1 mg/L,相对标准偏差为1.98%~3.52%。在实验条件下,采用SavitzkyGolay一阶导数对连续投影算法提取的特征波长进行了预处理,通过线性支持向量机回归模型进行建模与分析,该模型具有良好的自预测能力和实际预测能力。校正集的相关系数为0.9685,均方根误差为0.0412 mg/L,验证集的相关系数为0.9600,均方根误差为0.0434 mg/L。本文方法为提高汞离子浓度的检测效率提供了有效支持。 展开更多
关键词 汞离子 纳米金粒子比色法 紫外可见光谱 连续投影算法 支持向量机回归
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Application of a new SPA-SVM coupling method for QSPR study of electrophoretic mobilities of some organic and inorganic compounds 被引量:1
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作者 Nasser Goudarzi Mohammad Goodarzi +1 位作者 M.Arab Chamjangali M.H.Fatemi 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2013年第10期904-908,共5页
In this work, two chemometrics methods are applied for the modeling and prediction of electrophoretic mobilities of some organic and inorganic compounds. The successive projection algorithm, feature selection (SPA) ... In this work, two chemometrics methods are applied for the modeling and prediction of electrophoretic mobilities of some organic and inorganic compounds. The successive projection algorithm, feature selection (SPA) strategy, is used as the descriptor selection and model development method. Then, the support vector machine (SVM) and multiple linear regression (MLR) model are utilized to construct the non-linear and linear quantitative structure-property relationship models. The results obtained using the SVM model are compared with those obtained using MLR reveal that the SVM model is of much better predictive value than the MLR one. The root-mean-square errors for the training set and the test set for the SVM model were 0.1911 and 0.2569, respectively, while by the MLR model, they were 0.4908 and 0.6494, respectively. The results show that the SVM model drastically enhances the ability of prediction in QSPR studies and is superior to the MLR model. 展开更多
关键词 Quantitative structure-mobility relationship support vector machine Electrophoretic mobility successive projection algorithm Multiple linear regression
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SVR和AdaBoosting算法在孔隙型碳酸盐岩储层孔隙度解释中的应用 被引量:1
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作者 王迪 程洪亮 +2 位作者 丁蔚楠 李定军 刘昊年 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2023年第6期2576-2587,共12页
孔隙度是地层评价、储量研究中的重要参数,对于四川盆地C气田雷四上亚段气藏来说,由于矿物组分多样、密度曲线受扩径影响较大、开发井测井资料丰富程度不足等原因,导致使用体积物理模型方法求取孔隙度时,在开发井模型搭建、解释精度和... 孔隙度是地层评价、储量研究中的重要参数,对于四川盆地C气田雷四上亚段气藏来说,由于矿物组分多样、密度曲线受扩径影响较大、开发井测井资料丰富程度不足等原因,导致使用体积物理模型方法求取孔隙度时,在开发井模型搭建、解释精度和效率等方面,都难以获得满意的结果.为更准确地计算孔隙度,在敏感测井响应分析基础上,尝试使用了SVR和AdaBoosting算法:SVR算法将低维度数据映射到高维空间,满足了把与孔隙度呈复杂非线性关系的电阻率曲线纳入至模型中的需要,和常规的多元、多项式回归相比,提升了模型准确度和稳定性;AdaBoosting算法采用了“集成学习”的思维,通过对简单模型进行迭代,将多个形式相同的简单模型提升为一个复杂的学习器,从而克服了使用单一模型算法灵活性差、精度低的缺点.使用上述方法进行孔隙度解释,并从误差和分布范围两个角度对模型进行了评价,认为相较于传统的体积物理模型,上述算法结果具有更高的精度、更强的稳定性,更能满足储层评价的需要. 展开更多
关键词 孔隙型储层 孔隙度 支撑向量回归 集成学习 AdaBoosting算法
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