TSVD-SCN法提升光纤入侵信号识别性能

1 下载量 54 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 4.7MB PDF 举报
本文档探讨了一种基于Truncated Singular Value Decomposition (TSVD) 和 Stochastic Configuration Networks (SCN) 的光纤入侵信号识别方法。在光学纤维技术领域,光纤预警告系统对于保障通信安全至关重要。SCN作为一种监督学习模型,通过引入不等式约束来确保模型的泛化能力。然而,SCN在构建过程中存在挑战,主要体现在所使用的激活函数特性以及隐藏节点随机输入权重和偏置的分配方式。这可能导致隐藏输出矩阵变得不稳定,表现为秩不足或多重共线性,从而影响最小二乘法评估输出权重时的性能。 传统上,由于这些矩阵问题,SCN在处理数据建模任务时可能表现不佳,其训练和预测能力受限。为了克服这些问题,作者提出了一个创新的方法,即结合TSVD来优化SCN结构。TSVD是一种有效的降维工具,能够减少矩阵的复杂性并提升模型的计算效率,同时有助于解决潜在的线性依赖问题。通过应用TSVD在SCN的隐藏层输出矩阵上,作者旨在提高模型的稳定性和准确性,从而实现更有效的光纤入侵信号识别。 具体步骤可能包括以下环节: 1. **矩阵分解**:使用TSVD对隐藏输出矩阵进行分解,提取出最重要的特征向量,这有助于剔除冗余信息,增强模型的表达能力。 2. **参数优化**:在分解后的低秩表示中更新隐藏节点的权重和偏置,利用最小二乘法或其他优化算法找到最佳参数组合,以减少过拟合风险。 3. **模型训练**:使用带有TSVD改进的SCN结构进行训练,确保数据的准确建模,并考虑到监督机制中的不等式约束。 4. **信号识别**:在实际应用中,通过新的SCN模型对光纤传输的信号进行实时分析和分类,以检测潜在的入侵事件。 这篇研究论文旨在解决光纤入侵信号识别中的核心问题,通过结合TSVD技术和SCN的特性,提供了一种提高性能和稳定性的新型方法。这种方法不仅在理论上具有理论价值,而且对于实际的光纤安全监控系统具有显著的实际应用潜力。