小波核SVM提升非线性系统识别性能与泛化能力

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本文主要探讨了"小波核函数在支持向量机(SVM)中的应用"这一主题。小波理论是一种强大的数学工具,它在信号处理和机器学习中展现出独特的优势。论文的核心贡献是提出了基于小波对偶框架和支持向量核函数的一种新型小波核函数。这种核函数巧妙地结合了小波的多尺度插值特性和稀疏变化特性,使得SVM在处理信号分析、信噪分离和突变信号检测等问题时,不仅提升了模型的预测精度和迭代效率,而且降低了计算复杂度。 小波核函数的优点在于它的局部聚焦特性,能够对数据进行高效的局部特征提取,这对于非线性问题的解决尤为重要。在非线性系统辨识中,通过最小二乘小波支持向量机,作者展示了其在逼近SIN-C函数方面的出色性能,相比于传统的高斯径向基核,小波核函数能够达到更低的均方根误差,仅为高斯核的1/12。对于logistic混沌序列预测,该方法表现出极高的准确性,均方根误差控制在8×10^-6以下,显示出良好的泛化能力。 此外,研究者还发现,即使预测的序列长度增加,预测的均方根误差并未显著增大,进一步证实了小波核SVM在处理不同长度信号时保持了稳定且优秀的性能。因此,这篇论文强调了小波核函数在提升SVM模型性能、增强识别效果以及优化计算资源使用方面的重要作用,为非线性数据分析和预测提供了新的可能和实用工具。
2014-03-13 上传
基于Morlet小波核多类支持向量机的故障诊断 周建萍1,2,郑应平2,王志萍1 (1.上海电力学院电力与自动化工程学院,上海 200090;2.同济大学电子与信息工程学院,上海 200092) 摘 要:故障诊断问题实质上是一个模式识别问题,即多分类问题。采用Morlet小波来构造支持向量机(Sup- portVectorMachine,SVM)的核函数,Morlet小波核SVM比普通SVM具有更好的鲁棒性和更强的泛化能力。 在一对一算法的基础上实现Morlet小波核多类支持向量机的故障诊断,并将此方法成功应用于电厂汽轮发电 机组的故障诊断。实验仿真结果表明Morlet小波核多类SVM故障分类器比BP神经网络训练和测试速度快, 且其分类精度在高斯噪声干扰下还保持100%,比BP神经网络高出11.8%。因此该方法能够快速而准确地 对电厂汽轮发电机组的故障进行诊断,满足电力系统实时操作的要求。 关键词:核函数;Morlet小波;故障诊断;支持向量机 基金项目:国家自然科学基金项目(60674076);上海市重点学科建设项目(P1301);上海市教委优青后备基金 项目(Z2006-78) 作者简介:周建萍(1978-),女,讲师,博士研究生,研究方向为智能控制和故障诊断等。 中图分类号:TK323;TP391.5  文献标识码:A  文章编号:1001-9529(2008)08-0076-05