关联向量机的预测问题

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基于局域支持向量机的旱涝预测

基于局域支持向量机的旱涝预测

基于局域支持向量机的旱涝预测李涛;李娟【摘要】降水量的变化受到许多因素影响,其动态特征呈现复杂的非线性,使得预测难度较大.为了提高降水量预测精度,提出了一种基于局域支持向量机的降水量预测方法,对月降水量时间序列进行参数提取,构造相空间,使用支持向量回归模型代替局域线性模型,使用邻近点训练该局域支持向量回归模型.仿真结果表明,该方法预测精度高,在旱涝预测方面有较好的应用前景.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P1991-1994)【关键词】降水量预测;相空间;局域预测;支持向量机【作者】李涛;李娟【作者单位】南京信息工程大学电子信息工程学院,南京210044;南京信息工程大学电子信息工程学院,南京210044【正文语种】中文【中图分类】TP391.4降水量是衡量一个地区降水多少的指标,降水的短期剧烈变化往往会造成旱涝灾害,从而影响国民经济发展。

高精度的降水量预测能及早地发现降水变化情况,提高灾害应对的能力。

但降水量变化属于典型的非线性多维时间序列,隐含了大量的时序动态特征,又受到当地地形、气候带、大气环流、洋流、太阳黑子以及人类活动等多种环境因子的影响,使得准确预测未来降水量的变化较为困难。

早期采用多因子回归方程法预测[1],其简单的线性方程无法反映降水量的复杂规律,导致该方法预测精度比较低。

近年来,较为常用的方法是人工神经网络,模型参数需要经验性的确定,而且“过拟合”问题使得其训练模型精度较高,但反映模型真实性的预测精度较低,从而影响整个预测模型的可靠性和准确性,制约了其在实际中的应用。

混沌时间序列是由混沌模型生成的具有混沌特性的时间序列,相空间重构理论可以还原混沌时间序列的非线性动力特征[2]。

非线性时间序列预测分为全局预测和局域预测,全局预测用全部已知数据在整个重构的混沌吸引子上拟合动力方程;而局域预测则是用分段逼近的形式来拟合函数F,即每次利用相空间中的几个局域邻近点来逼近函数F的一个局域子集,该方法更能体现混沌系统的动态性[3]。

如何使用支持向量机进行股票预测与交易分析

如何使用支持向量机进行股票预测与交易分析

如何使用支持向量机进行股票预测与交易分析随着人工智能和机器学习的快速发展,越来越多的投资者开始探索如何利用这些技术来进行股票预测和交易分析。

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种强大的机器学习算法,被广泛应用于各种领域,包括金融市场。

本文将介绍如何使用支持向量机进行股票预测与交易分析,并探讨其优势和局限性。

一、支持向量机简介支持向量机是一种监督学习算法,主要用于分类和回归分析。

其核心思想是通过寻找一个最优的超平面,将不同类别的样本分开。

在股票预测和交易分析中,我们可以将股票的涨跌作为分类的标签,根据历史数据训练一个支持向量机模型,然后利用该模型对未来的股票走势进行预测。

二、数据准备在使用支持向量机进行股票预测和交易分析之前,首先需要准备好相关的数据。

这包括股票的历史价格、交易量、财务数据等。

同时,还可以考虑引入一些与股票市场相关的指标,如移动平均线、相对强弱指标等。

这些数据将作为支持向量机模型的输入,用于训练和预测。

三、特征选择在使用支持向量机进行股票预测和交易分析时,选择合适的特征非常重要。

特征的选择应该基于对股票市场的理解和相关的经验知识。

例如,可以选择一些与市场情绪相关的指标,如投资者情绪指数、市场波动性等。

此外,还可以考虑引入一些与股票基本面相关的指标,如市盈率、市净率等。

通过选择合适的特征,可以提高支持向量机模型的预测准确率。

四、模型训练与优化在准备好数据并选择好特征之后,接下来需要进行支持向量机模型的训练和优化。

首先,需要将数据集划分为训练集和测试集,通常采用交叉验证的方法来评估模型的性能。

然后,可以通过网格搜索等方法来寻找最优的模型参数,如核函数的选择、正则化参数的设置等。

通过不断优化模型,可以提高其预测能力和稳定性。

五、模型评估与应用在训练好支持向量机模型之后,需要对其进行评估和应用。

常用的评估指标包括准确率、召回率、F1值等。

此外,还可以绘制ROC曲线和学习曲线来分析模型的性能和泛化能力。

如何使用支持向量机进行时空数据分析与预测

如何使用支持向量机进行时空数据分析与预测

如何使用支持向量机进行时空数据分析与预测时空数据分析与预测在现代社会中扮演着重要的角色,它可以帮助我们理解和预测各种时空现象,如气候变化、人口迁移、交通流量等。

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为一种强大的机器学习算法,可以有效地处理时空数据,并提供准确的分析和预测结果。

本文将介绍如何使用支持向量机进行时空数据分析与预测,并探讨其应用领域和局限性。

首先,我们需要了解支持向量机的基本原理。

支持向量机是一种监督学习算法,其目标是找到一个最优的超平面,将不同类别的样本分开。

在时空数据分析与预测中,我们可以将时空数据看作是一个高维空间中的点集,其中每个点表示一个时空位置,而其属性值则表示该位置上的特征。

支持向量机通过在高维空间中找到一个超平面,使得不同类别的样本尽可能地被分开,从而实现对时空数据的分析和预测。

在使用支持向量机进行时空数据分析与预测时,我们需要考虑以下几个关键因素。

首先是数据的选择和预处理。

时空数据通常具有高维、复杂和不完整的特点,因此在使用支持向量机之前,我们需要对数据进行合理的选择和预处理。

例如,可以通过降维和特征选择等方法来减少数据的维度,从而提高算法的效率和准确性。

此外,还可以使用插值和填充等方法来处理数据的缺失和异常值,以确保数据的完整性和准确性。

其次是模型的构建和训练。

支持向量机的核心思想是通过最大化间隔来找到最优的超平面,从而实现对样本的分类和预测。

在时空数据分析与预测中,我们可以根据具体的问题选择不同的核函数,如线性核、多项式核和高斯核等。

同时,我们还需要确定模型的参数,如惩罚因子和核函数的参数等。

这些参数的选择将直接影响支持向量机的性能和准确性,因此需要通过交叉验证等方法进行调优。

最后是模型的评估和应用。

在使用支持向量机进行时空数据分析与预测时,我们需要对模型进行评估和验证,以确保其准确性和可靠性。

常用的评估指标包括准确率、召回率、精确率和F1值等。

应用支持向量机模型(SVM)研究电网物资需求预测问题

应用支持向量机模型(SVM)研究电网物资需求预测问题


引言
E R P 系 统 中 的 全 部物 资 需 用 数 据 记 录 , 共 约 4 2 万条 ,包括2 2 4 种 物资小 类,涵盖1 0 干 伏 以上 级 输 变 电项 目、技 改项 目和 配 网项 目。按 照 项 目个 体对 原始数据进行整理和 分析,采 用数据 完整 、项 目代表性强 的数据样
电网建 设 项 目所 需的物 资 是 电网企 业物 资 需求 的主 体 ,其 需求 量 的合理 预测 ,对于加 强物 资计划和采购 ,提 高物资 计划 及 时性、准 确 性 ,节 约 物 资 成 本 具 有 重 要 意 义 。 以 往 由于 物 资 需 求 预 测 所 需 支 持 数 据 缺 乏 , 预 测 结 果 往 往 不 佳 ,使 用 效 果 也 不 理 想 。 国家 电 网公 司 的 企 业资源 计 划 ( E R P )系统 已于 2 0 1 O 年全 面上线 运行 ,为 电网建 设物 资的需求 预测提 供了一 个难得 的数据平 台 ,能够 为物 资需求预测 提供 初 步 的 数 据 支 撑 。 使 得 利 用 系 统 数 据 资 源 , 依 据 工 程 建 设 里 程 碑 计 划 中 的 基 本 工 程 指 标 如 电压 等 级 、线 路 长 度 、 变 电 容 量 等 , 构 建 合 理 有 效 的模型 ,进行物 资需求 预澳 0 成为 可能 。
支 持 向量 机 ( s u p p o r t v e c t o r m a c h i n e s , S V M ) 是 由V a p n i k 提 出
r 一 ■ 一 一 氍
一 、 ~ . 曩 . 、 _ l {
图 1 控 制 电 缆 预 测 值 与 真 实 值 的 比 较 图
况 等 )复 杂 多 变 ,所 需物 资 的种 类 繁 多 ,物 资 需求 呈 现 明显 的 随 机 性 和 非 线 性特 征 ,对 于 依 据 若 干 工 程技 术指 标 对 工 程 项 目的物 资 需 求进 行 预 测 ,结 果 的不 确 定 性 明 显 , 预测 难 度 较 大 。 然 而支 持 向 量机 模 型 能够 在 此 类 预 测 问题 中 表现 出较 强 的 优 势 。 现 有利 研 究 有 :鲍 永胜 和 吴 振 升 应用 支 持 向量 机 对 短 期 风 速 进 行 了预 测 计 算 …, 沈梁 玉 和 于 欣 针 对 夏 季 电 力 负 荷 采 用 支 持 向 量 机 进 行 了 预 测 分 析 ] ,祝 金荣 ,何 永秀 5  ̄F u r o n g L i 结合 混沌 理 论 和支 持 向量 机提 出了 一个 新 的 电价 预测 模 型 _ 3 ] 。从 研 究结 果 看 ,面 对 毫 无 规 律 性 的风 速 预 测 、 复杂 的夏 季 电力 负 荷 以及 多 因素 影 响和 制 约 的 电价 , 支持 向 量机 能够 取 得 较 好 的预 测 结 果 , 那 么可 以期 望 该 预 测 方 法 也 能在 电 网建 设项 目的物 资 需求 预测 问题 中取得 较 好 的收 效和 预 期 。

相关向量机

相关向量机

相关向量机相关向量机(Relevance Vector Machine, RVM)是一种基于贝叶斯理论的非参数模型。

相对于传统的支持向量机(SVM),RVM在优化时不需要预设参数,能够自动选择重要的特征和样本。

由于这些特点,RVM在模式识别领域中被广泛应用,特别是在小样本学习和高维数据下表现优异。

一、基本思想 RVM的基本思想是利用贝叶斯框架建立一个线性回归模型,同时为每个权值引入一个像是“自适应稀疏先验”的异常高斯分布。

这个先验分布可以给每个权值一个很小的后验概率,从而将一部分权值置为零,达到特征选择的效果。

RVM最大化后验概率(Posterior Probability)来选择重要特征和样本,其数学表达式为:其中w是权值,β是噪声的逆方差,X是m×N的数据矩阵,y是标签向量。

通过求解后验概率,我们可以得到模型的参数,也可以通过Marginalizing参数w来估计出预测结果,而不需要通过优化参数w来解决回归问题。

二、 RVM和SVM的比较1. 参数选择在SVM中,我们需要手动选择核函数和相应的参数,以及软、硬间隔等参数。

而RVM是一个非参数的模型,不需要预设参数,能够自动选择重要的特征和样本。

2. 稀疏性 SVM中的支持向量是决策边界的决定元素,而RVM已经集成了特征选择。

同时,通过引入“自适应稀疏先验”异常高斯分布,RVM可以通过优化后验概率,自动剔除无关特征和样本。

3. 模型求解在SVM中,优化是由二次规划问题(QP)确定的。

如果样本很大或者测试样本很多,这将会是一个非常耗时的操作。

在RVM中,通过求解后验概率和边缘似然来决定似然函数的一些参数。

这个求解可以通过EM(Expectation Maximization)算法来实现,在计算上更加高效。

4. 鲁棒性 SVM是一种比较鲁棒的模型,其优化过程并不容易陷入局部最优解。

而RVM具有相当高的鲁棒性,即使数据的分布与模型不匹配,也能得到良好的结果。

基于灰色关联支持向量机的中国粮食产量预测模型

基于灰色关联支持向量机的中国粮食产量预测模型

mn I () X f a xX k 一 ‘ i叫n戈 尼 一i )+ x o ) ( o ( m l( 圳
,、 ,

为分辨 系数 ,0< < ,一般 孝取 0 5 比较序列的关联程度 ,为了从整体上 了解序列的关联程度 ,必须
求出它们 的时间平均值 。灰关联度为:

7 o = ( ,) ÷∑7 o ) ) XX (( , J 龙 i () }
收稿 日期 :20 .10 0 61 - 7
第4 期
李晓东 : 基于灰色关联支持向量机的中国粮食产量预测模型 t
7 7
计的方法进行处理,尽管解决了实际问题 , 但是也具有某些局 限眭,例如,如果系统的数据有限 ,很难找 到统计规律。灰色系统理论中的灰关联分析弥补了数理统计的方法 的缺陷,它对样本量的多少和样本有无 规律都同样适用 ,为解决系统问题提供 了可能性。而粮食生产系统是一个典 型的本征灰色系统 ,影响粮食 产量的因子众多,因此可以根据灰色关联分析原理 , 确定出影响粮食产量 的主要因子。 ( )关联系数和关联度的计算 1 设系统特征序列即参考序列为
X o= ( ( ) ( ) … , ( ) 1, 2, 厅) 相 关 因素 序列 即比较序列 为 ,
X = ( 1 ,i ) …,i ) =12 … , i ( ) ( , ( , 2 ) ,, m 灰关联 系数定义为

X ) 0 ’


) )=—

型 ,把 由灰色关联分析影响系统 的主要因子作为回归模型的输入因子 ,所对应粮食产量作为输出因子 ,对
输入和输 出数据进行仿真研究 ,就可以得到科学的研究研究结果 ,预测结果表明该模型具有较高的预测精

应用支持向量机模型(SVM)研究电网物资需求预测问题

应用支持向量机模型(SVM)研究电网物资需求预测问题

应用支持向量机模型(SVM)研究电网物资需求预测问题【摘要】为满足电网建设项目物资需求,在现有企业资源计划(erp)系统完成上线并能够提供初步数据支持的基础上,针对如何依据电网建设项目里程碑计划中的基本工程建设指标,合理预测物资需求,是一个非常值得研究的问题。

本文采用支持向量机模型(svm)构建应用于电网建设项目的物资需求预测模型,并通优化算法对模型参数设置进行优化,从而提高预测模型的预测质量,经过省级电网建设项目物资需求历史数据测试,模型预测结果能够满足实际使用要求,可以有效解决电网建设项目物资需求预测的问题。

【关键词】电网建设;物资需求预测;支持向量机;优化算法一、引言电网建设项目所需的物资是电网企业物资需求的主体,其需求量的合理预测,对于加强物资计划和采购,提高物资计划及时性、准确性,节约物资成本具有重要意义。

以往由于物资需求预测所需支持数据缺乏,预测结果往往不佳,使用效果也不理想。

国家电网公司的企业资源计划(erp)系统已于2010年全面上线运行,为电网建设物资的需求预测提供了一个难得的数据平台,能够为物资需求预测提供初步的数据支撑。

使得利用系统数据资源,依据工程建设里程碑计划中的基本工程指标如电压等级、线路长度、变电容量等,构建合理有效的模型,进行物资需求预测成为可能。

二、模型的构建电网建设项目物资需求影响因素(如设计方案、工程实际情况等)复杂多变,所需物资的种类繁多,物资需求呈现明显的随机性和非线性特征,对于依据若干工程技术指标对工程项目的物资需求进行预测,结果的不确定性明显,预测难度较大。

然而支持向量机模型能够在此类预测问题中表现出较强的优势。

现有利用支持向量机技术进行复杂情形预测的理论应用研究有:鲍永胜和吴振升应用支持向量机对短期风速进行了预测计算[1],沈梁玉和于欣针对夏季电力负荷采用支持向量机进行了预测分析[2],祝金荣,何永秀和furong li结合混沌理论和支持向量机提出了一个新的电价预测模型[3]。

基于支持向量机的互连导线串扰分析及预测

基于支持向量机的互连导线串扰分析及预测

下的简化近似计算 结果误差较 大。近年来 , 有人提 出利用人工神经 网络 ( A N N ) 构建干扰源和被干扰
源 的非 线性 映射 , 实验 结 果 表 பைடு நூலகம்该 种 方 法 快 速且 有 效_ 5 ] 。而张 煜东 等 人 则 在 此基 础 上 利 用 粒 子 群 算
2 0 1 2 年1 O 月 1 0日收到
( ) 一非线性映射 函数 , 即核 函数 。
上 式通 过极 小化 泛 函求解 和 b, 即:
以P 和 P 作 为 神 经 网络 的输 入 向量 , P 。 作 为神 经 网络 的输 出 向量 , 可 以建 立 导 线 问 的 串扰 映 射 。以改 进 B P神 经 网络 预 测 模 型 为 例 , 预测 结果 均 方误 差 ( MS E ) 可达到 0 . 0 0 0 2 8 。然 而 , 人 工 神经
关键词
导线串扰
支持 向量机 T P 1 8 3 ;
遗传 算法
预测 A
中图法分类号 T N 9 5 6
文献标志码
船 载 雷 达 控 制 室 是 个 电 子 设 备 密 集 的场 所 。 狭 小 的天线 筒 内集 中 了众 多 用 于 连 接 测 量 、 控制 、 通信等 电子设 备 的线 缆 , 从 而 构成 了其 特 有 的复 杂 电磁环 境 。为 了有 效 提 高 系统 问 的 电磁 兼 容 性
飞机 上 发 生 的 电磁 干扰 有 6 0 % 都 起 因 于 导 线 串扰 。 针对 导线 串扰 问 题 的研 究 主 要 是 进 行 电磁 场
题 。基于支持 向量机 的预测模 型尤其适 用于小样 本、 高度非线性和高维度函数 的拟合 。为了使互连 导线串扰的预测性能更优 , 现提出了一种基于支持

基于关联向量机回归的故障预测算法

基于关联向量机回归的故障预测算法
( p .o De t fAu o t nS in ea d Elcrc lEn iern tma i ce c n etia gn e ig,Beh n i ,Bejn 0 1 1,C ia o ia gUnv. ii g1 0 9 hn )
Ab t a t To s l e a k n f f u t p o n s i r b e , a l o ih b s d o ee a c e t r ma h n sr c : ov id o a l r g o t p o lm c n ag rt m a e n r l v n e v c o c i e
( RVM )r g e so sp e e t d e r sin i r sn e .Th lo ih e ly ee a c e t rm a hn Ola nt ehd e no m a eag rt m mp o sar lv n ev co c iet e r h id nif r —
每 一 步 预 测 的 不确 定 性 作 为 下 一 次 预 测 迭 代 的 输 入 要 素加 以充 分 的 考 虑 。 迭 代 过 程 中的 一 些 关 键 量 的 获 取 采 用
了 蒙特 卡 罗采 样 计 算 的 思 想 , 免 了 对 关联 向 量机 核 函 数 选 取 的 限 制 。 算 法 预 测 输 出采 用 对 象 系 统 剩 余 寿 命 的 避 随 机 分 布 形 式 , 对 于 传 统 预 测 算 法 的确 定值 形 式 的 输 出更 加 符 合 实 际 。将 所 提 算 法 与 传 统 算 法进 行 比较 , 真 相 仿
实 验 结 果 证 明 所 提 算 法要 优 于 传 统 故 障预 测 算 法 。 关 键 词 : 障预 测 ;关 联 向量 机 ;时 间 序 列 预 测 ;蒙 特 ・卡 罗采 样 ;剩余 寿命 故 中 图分 类 号 : P 2 6 3 T 0 . 文献标志码 : A D I 1 .9 9 ji n 10 ~0 X 2 1 .7 0 4 O :0 3 6 /.s . 0 15 6 . 0 0 0 . 4 s

基于支持向量机的股票预测模型研究

基于支持向量机的股票预测模型研究

基于支持向量机的股票预测模型研究股票市场因其高风险和高回报而备受关注。

投资者和交易员一直在寻找有效的方法来预测股票市场的走势,以便做出明智的投资决策。

在这个任务中,我们将探索基于支持向量机的股票预测模型,并研究其在股票市场中的应用。

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种常用的机器学习算法,其主要目标是将数据点划分到不同的类别中。

SVM通过在数据的特征空间中构建一个超平面来实现分类。

在股票预测模型中,我们可以使用SVM来划分股票价格趋势的上涨和下跌。

首先,我们需要收集与股票相关的数据,包括股票价格、成交量、市场指数等。

这些数据将作为特征用于训练模型。

同时,我们还需要确定一个目标变量,它可以是股票价格的上涨或下跌。

接下来,我们可以使用支持向量机算法来构建一个预测模型。

在训练模型之前,我们需要对数据进行预处理。

这包括数据清洗、特征选择和数据归一化等。

清洗数据可以去除异常值和缺失值,以提高模型的准确性。

特征选择可以通过选择最相关的特征来减少模型的复杂性。

数据归一化可以将不同尺度的数据缩放到相同的范围,以避免某些特征对模型产生过大的影响。

在训练模型时,我们可以使用历史数据来进行训练和验证。

训练数据集可以包括过去一段时间的股票数据,而验证数据集可以包括最近的股票数据。

通过不断优化模型的参数和调整特征的选择,我们可以得到一个较好的预测模型。

在模型训练完成后,我们可以使用该模型来进行未来股票价格的预测。

对于每个新的数据点,我们可以将其传入模型,并使用模型输出的结果来判断股票价格的趋势。

根据模型预测的结果,我们可以做出相应的投资决策,例如买入或卖出股票。

然而,需要注意的是,股票市场具有极高的不确定性和风险,预测股票价格是非常困难的。

虽然支持向量机是一个强大的工具,但并不能保证100%的准确性。

因此,在使用预测模型做出投资决策之前,我们应该在全面考虑风险的基础上进行决策,并结合其他的分析工具和信息。

基于支持向量机的糖尿病患病预测

基于支持向量机的糖尿病患病预测

基于支持向量机的糖尿病患病预测糖尿病是一种严重危害人类身体健康的疾病,及早发现并做相应的治疗显得尤为重要。

本文运用Pima Indians Diabetes数据集,构建支持向量机模型,该模型采用径向基核函数解决非线性数据在高维特征空间中线性可分问题,利用交叉验证和网格参数寻优法确定模型最优参数,进而预测是否患有糖尿病,并辅助传统的医疗诊断方式,为临床提供帮助性信息,进行更快捷、有效、准确的疾病诊断。

标签:糖尿病预测;支持向量机;交叉验证一、研究背景国际糖尿病联盟于2013年提供的数据表明,目前全世界有3.82亿人患有糖尿病,到2035年全球糖尿病患者有可能达到4.71亿人。

我国是糖尿病发病大国,患有糖尿病的人数高达1.14亿人,约占全球糖尿病患者总数的30%,位居世界第一。

我国传统治疗主要将医生多年累积的个人经验及化验或仪器指标作为诊断依据。

国外则非常看重糖尿病风险预测模型的研究,举办过多次糖尿病及相关并發症的建模会议。

由此,本文针对多种影响糖尿病的重要危险因素,结合支持向量机技术,建立Ⅱ型糖尿病风险预测模型,预测正常人在5年内是否会患有糖尿病,确定高危人群范围,做好糖尿病预测和预警,进而有效减轻糖尿病的发病状况。

二、支持向量机算法原理支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)的核心思想是寻找一个满足相应分类条件的超平面,要求该超平面在实现样本类分离的同时满足距离超平面最近的样本点到超平面的距离最大。

最优分类超平面可以将不同类的样本数据准确分开意味着经验风险最小,而最大化分类间隔距离则意味着最小化推广性的界的置信范围,以此可求得最优分类平面。

在二分类线性可分问题中,分类器是一个超平面f(x)=wx+b,若f(x)>0则该点属于l类,若f(x)<0,则该点属于-1类。

SVM构造的最优分割超平面是使得l类中的点到超平面的最短距离和-1类中的点到超平面的最短距离这两者的最大值达到最大,对应于求解如下优化问题,最终解得权重w和偏移量b:通过拉格朗日乘数法,该问题转化为以下的对偶问题:最终得到:在处理线性不可分问题时,支持向量机的核心是通过核函数将非线性变量映射到更高位的空间中去,使他们变得线性可分。

基于关联向量机的混沌时间序列预测

基于关联向量机的混沌时间序列预测

1 引言
混沌科学是随着现代科学技术的迅猛发展 , 尤其是在计
AB TRACT:Ch o sa k n f e mi y n n—ml v me t e ern o t e s e n l a d m cs i o . S a si id 0 e n o s e mo e n ,r fri g t h e mi gy r n 0 a t n a c n f n d s se wi o tatc i g a y r n 0 fc o s I h oi e e rh,i i o tn o p e itt ef t r fs se i e y tm t u t h n n a d m a t r .n c a t rs a c H h a c t si mp r tt r dc h u u e 0 y tm a
3 D p.o f ntnE 百 er g N r hn nvrt 0 Wa r o srac Ee cP w r . et fn0 a o n nei , ot C i U i s y f t nevny& l I H i n h a e i e C c 0 e, Z eghuH nn4 0 1 , h a hn zo ea 50 C i ) 1 n

aot ii l ulpeitnm d1 e vneV c rM cie( V b u d c t t b i r c0 0e .R l ae et ahn R M)i an wSa sc1 emi e o uy o t d i e o s e ti i a n m t d tt a L g h bsdo u prn et cie( V .T b gt ia cast esr sa td b c tep e l nh s ae nSp ot gV c r hn S M) a n r cl ho m ei s u yoj t, h 印 r a ce i o Ma ) p i e s e u

如何利用支持向量机进行时间序列预测分析

如何利用支持向量机进行时间序列预测分析

如何利用支持向量机进行时间序列预测分析支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种强大的机器学习算法,广泛应用于分类和回归问题。

然而,它也可以用于时间序列预测分析,帮助我们预测未来的趋势和模式。

本文将介绍如何利用支持向量机进行时间序列预测分析,并提供一些实际案例来说明其应用。

一、支持向量机简介支持向量机是一种监督学习算法,其核心思想是寻找一个最优的超平面,将不同类别的数据样本分开。

在分类问题中,我们可以将数据样本看作是一个点在多维空间中的坐标,而超平面则是将不同类别的点分开的决策边界。

支持向量机通过最大化分类边界与最近的数据样本之间的距离,来提高分类的准确性。

二、时间序列预测分析的挑战时间序列预测分析是一项具有挑战性的任务,因为时间序列数据具有一定的特殊性。

首先,时间序列数据通常具有趋势性和周期性,这使得预测模型需要能够捕捉这些变化。

其次,时间序列数据还可能存在噪声和异常值,这需要我们能够处理这些干扰因素,提高预测的准确性。

三、支持向量机在时间序列预测中的应用支持向量机在时间序列预测中的应用主要有两种方式:一种是将时间序列数据转化为分类问题进行预测,另一种是直接利用支持向量机进行回归预测。

1. 将时间序列数据转化为分类问题将时间序列数据转化为分类问题的方法是将时间序列数据转化为一系列的特征向量,每个特征向量表示一段时间窗口内的数据。

然后,我们可以使用支持向量机来训练分类模型,预测未来的趋势。

例如,我们可以将过去一段时间的销售数据作为特征向量,然后将下一个时间点的销售额作为标签,利用支持向量机来预测未来的销售额。

通过不断调整时间窗口的大小和特征的选取,我们可以提高预测的准确性。

2. 直接利用支持向量机进行回归预测支持向量机也可以直接用于时间序列回归预测。

在这种情况下,我们将时间序列数据作为输入,预测未来的数值。

例如,我们可以使用过去一段时间的股票价格作为输入,预测未来的股票价格。

支持向量机算法在疾病分类预测中的应用

支持向量机算法在疾病分类预测中的应用

支持向量机算法在疾病分类预测中的应用1. 引言由于科技的快速发展,医学领域积累了大量的病例数据,如何利用这些数据进行疾病分类预测成为了一个研究热点。

支持向量机(Support Vector Machine, SVM)作为一种强大的分类算法,已经在多个领域得到了广泛应用。

本文将探讨支持向量机算法在疾病分类预测中的应用,并分析其优势和挑战。

2. SVM算法简介支持向量机算法是一种监督学习算法,旨在通过构建一个有效的决策边界,将不同类别的数据点分隔开。

其基本思想是通过核函数将原始数据映射到高维空间,在新空间中找到最优分类平面。

SVM在处理高维数据和非线性问题上表现出色。

3. 支持向量机在疾病分类预测中的优势3.1 SVM能够处理高维数据支持向量机算法通过核函数将原始数据映射到高维空间,能够有效处理高维数据。

在医学领域中,疾病预测往往涉及到大量的特征,而这些特征往往是高维的,因此SVM能够更好地应对这种情况。

3.2 SVM能够处理非线性问题在疾病预测中,很多疾病的分类不是简单的线性可分的。

SVM通过使用核函数,将数据点映射到高维空间,使得在新空间中存在一个最优分类超平面。

因此,支持向量机算法能够有效处理非线性问题。

3.3 SVM具有较好的泛化能力SVM算法在求解最优分类超平面时,不仅仅考虑训练数据,还要尽量使得分类边界与数据点之间的间隔尽量大。

这种间隔最大化的思想使得SVM算法具有较好的泛化性能,可以更好地处理新样本。

4. 支持向量机在疾病分类预测中的应用4.1 疾病诊断支持向量机算法在疾病的早期诊断中有着广泛的应用。

通过对已知病例的数据进行学习和训练,SVM能够根据患者的各项指标预测其是否罹患某种疾病,如乳腺癌、糖尿病等。

这对于疾病的早期诊断和干预非常重要,有助于提高治疗效果和生存率。

4.2 疾病分类在疾病的分类问题中,支持向量机可以根据患者的各项指标将其分为不同的疾病类别。

例如,在心脏疾病的分类问题中,通过收集病人的心电图数据、血压数据等多个特征,可以使用SVM算法将病人分为正常、心肌梗死、心律失常等不同类别,有助于医生进行针对性的治疗和管理。

基于支持向量机的电力系统故障预测研究

基于支持向量机的电力系统故障预测研究

基于支持向量机的电力系统故障预测研究随着电力系统的不断发展,其在现代社会中的重要性不言而喻。

然而,电力系统也不可避免地会发生故障,给人们的生活和工作带来诸多不便。

因此,电力系统故障预测研究就显得尤为重要。

本文将介绍基于支持向量机的电力系统故障预测研究。

第一部分:电力系统故障预测的背景与意义电力系统是一个复杂的系统,其中存在众多的线路、开关、变压器、发电机等。

由于各种原因,这些设备可能会出现故障,导致电力系统的停电或不稳定。

如果能够预测这些故障,就可以提前采取措施,避免故障的发生或者减少其对电力系统的影响。

因此,电力系统故障预测具有重要的应用价值。

第二部分:支持向量机的原理和应用支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)是一种基于统计学习理论的机器学习算法。

其基本思想是将样本映射到高维空间中,通过找到一个最优的超平面将不同类别的样本分开。

在匹配学习的场景下,SVM可以实现二分类、多分类、回归等不同的任务。

由于其优越的分类性能和可解释性,SVM在各个领域都有广泛的应用。

第三部分:基于SVM 的电力系统故障预测在电力系统中,电流、电压、功率等参数对设备的正常运行起着至关重要的作用。

因此,通过这些参数来预测电力系统故障是可行的。

采用SVM模型来构建电力系统故障预测模型,具有以下优势:1. SVM是一种具有优秀泛化能力的机器学习算法,无论是对于线性分类还是非线性分类都有较好的效果。

2. SVM能够实现快速的训练和预测过程,比起神经网络等模型,SVM拥有较快的训练速度和预测速度。

3. SVM的预测结果具有较好的可解释性。

通过对支持向量的观察,可以清楚地了解哪些因素对于故障的影响最为显著。

4. SVM能够有效的处理高维数据,实现对电力系统多元参数的高效预测。

总之,采用SVM算法进行电力系统故障预测是一种非常可行的方式,可以提高电力系统的可靠性和运行效率。

第四部分:案例分析以某电力公司的电力系统故障预测为例,我们采用了SVM算法对电力系统运行参数进行建模,并进行预测。

考虑业扩报装的相关向量机月度负荷预测方法

考虑业扩报装的相关向量机月度负荷预测方法

考虑业扩报装的相关向量机月度负荷预测方法江梦洋;程浩忠;吴臻;黄锦华【摘要】Considering that the traditional monthly load forecasting method doses not take the load's intrinsic factors in?to account,a monthly load forecasting method is proposed with the consideration of business expansion based on rele?vance vector machine(RVM). In the proposed method,the electricity consumption trend after business expansion is studied by using growth curve fitting and k-means clustering algorithm,which is further used to extract monthly effect ratio and calculate the business expansion increment that has a substantial impact on the monthly load. Then,a load forecasting model is established based on SVM with the actual business expansion increment and historical load data as sample inputs. Meanwhile,particle swarm optimization and compound kernel function are used to improve the adapt?ability of the proposed model. From the comparison of forecasting results among the models which consider the actual and unmodified business expansion increments respectively,as well as the one that does not consider business expan?sion increment,it is proved that the actual business expansion increment influences the monthly load obviously and it can help to improve the accuracy of forecasting effectively.%针对传统月度负荷预测方法缺乏考虑负荷内在影响因素的问题,该文提出了考虑业扩报装的相关向量机月度负荷预测方法.该方法通过生长曲线拟合和k-均值聚类研究业扩报装后的用电趋势,提取出逐月影响比例,计算得到对当月负荷具有实际影响的业扩增量;将实际业扩增量和历史负荷数据作为样本输入,建立基于相关向量机的负荷预测模型,同时利用粒子群优化参数和组合核函数提高模型适应度.考虑实际业扩增量、考虑未修正业扩增量以及不考虑业扩报装的预测结果比较表明,实际业扩增量对月度负荷有较重要的影响,可以有效提高预测的精度.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2017(029)007【总页数】6页(P1-6)【关键词】月度负荷预测;生长曲线;业扩报装;实际业扩增量;相关向量机【作者】江梦洋;程浩忠;吴臻;黄锦华【作者单位】电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学),上海200240;电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学),上海 200240;国网浙江省电力公司经济技术研究院,杭州 310008;国网浙江省电力公司经济技术研究院,杭州 310008【正文语种】中文【中图分类】TM715月度负荷预测属于中期负荷预测的范畴,包括月最大负荷、月最小负荷、月用电量等多项负荷特性指标的预测,是合理安排电力系统中期运行计划、降低运行成本、提高供电可靠性的重要保障[1]。

支持向量机技术及其在经济预测中的应用

支持向量机技术及其在经济预测中的应用

支持向量机技术及其在经济预测中的应用摘要在经济活动中,人们越来越依赖经济预测方法来分析经济发展过程和现象,以论证经济发展的方针、政策的合理性和科学性。

而在当代的各种预测技术中,统计学习理论的支持向量机(SVM)方法则最具代表性。

本文介绍了统计学习理论和支持向量机方法的基本原理和应用方法,结合支持向量机在其它领域内的成功应用经验,将支持向量机拓展了SVM方法在经济及其它管理方面的应用领域;并对支持向量机算法进行GDP预测的可行性与有效性进行分析,对GDP模型进行验证。

关键词经济预测;数据挖掘技术;支持向量机;经济增长模型1 研究背景意义当代的经济系统是一个多目标、多变量、非线性的开放系统,具有非常复杂的相互依赖和相互制约关系,很难做出正确概率高的决策。

经济管理的过程,就是对经济系统的发展过程及其变动趋势进行预测,并在此基础上制定出发展规划和进行决策,以确定经济管理的目标和实施这一目标的方案,监督目标、方案的实现,并进行调节和控制。

进行科学、合理的经济预测并依此制定发展规划对于促进经济的持续、快速、健康发展具有极其重要的战略意义。

在经济统计工作中引进数据挖掘技术,将该技术在经济统计中的应用普遍化,能有效地提高统计工作的效率,降低统计成本。

而利用数据挖掘技术从大量的数据中挖掘出有价值的信息,有利于相关部门在大量经济数据的基础上制定各种经济政策,促进我国经济良性发展。

2 支持向量机(SVM)技术综述支持向量机(Support Vector Machine,缩写为SVM)是由Vapnik领导的AT&TBell实验室研究小组在1963年提出的一种新的非常有潜力的分类技术,SVM是一种基于统计学习理论的模式识别方法,主要应用于模式识别领域。

这种方法在90年代后得以迅速发展。

SVM方法将数据向量映射到一个更高维的空间里,在这个空间里建立有一个最大间隔超平面。

对于只有两类的问题,可将分类线两侧的样本点分为正类和负类,则用符号函数的方式推断点所对应的类别的决策函数如下:设训练样本输入为,,对应的期望输出为,其中,+1和-1分别代表两类标识,假定分类面方程为。

基于灰关联分析的最小二乘支持向量机物流需求预测

基于灰关联分析的最小二乘支持向量机物流需求预测
需求预测方法 。该方法采用灰色关联分析选取影响物流需求的主要 因素 , 再将选取出的主要 影响因素作 为 L S S V M输入变量 , 利

用L S S V M的非线性映射优势预测物流需求量。 对我 国物流需求的实证研 究表 明 , 灰色关联分析能够有效选择 L S S V M输入 变量 , 基于灰 色关联分析的 L S S V M模型较单一 L S S V M具有更高 的物流需求预测精度 。
耿立艳 ’ , 丁璐 璐 2
( 1 . 石家庄 铁道大学 经济管理 学院 , 河北 石家庄 0 5 0 0 4 3 ;
2 . 哈尔滨 理工 大学
马克思 主义学 院 , 黑龙江
哈尔滨 1 5 0 0 8 0 )
[ } 商 要】 将最t j  ̄ - - 乘支持向量机( L S S V M ) 与灰 色关联分析方法结合 , 提出一种基 于灰色关联分析的最小 二乘支持 向量机物流
1 引 言
物 流需 求预测是 物流系统 规划 与布局 、物流管理与决策 的重要基础 。物流需求受到社会 、 经济 、 政 策、 资源等多种 因素
测未来物流需求 , 对影 响因素缺乏考虑 。近些年来 , 神经 网络 广泛应用 于物流需求预测中。神经网络具 有非线性映射能力 , 其 自适应和 自学习特性可揭示 物流需求 与其 影响 因素之 间的 非线性关系 , 较其他传统预测方法具有更高 的预测精度 。神经 网络 由于 自身理论的原因 , 泛化能力较差 , 在物流需求 预测 中 容易陷入局部极小值和出现拟合及维数灾难等问题。目前 , 支 持 向量 机( S u p p o  ̄V e c t o r M a c h i n e s , S V M) 在物流需 求预 测 中表 现 出一定 的优势 , 其特 点是 以结构风 险最 小化原理 构造算法 , 具有 良好的泛化能力 , 并 能获得全局最优解 。但标 准 S V M算 法需要求解 二次规划 问题 , 计算量较大 。最小二乘支持向量秽

基于支持向量机的股价预测研究

基于支持向量机的股价预测研究

基于支持向量机的股价预测研究
张晓芳;钱蕊
【期刊名称】《洛阳师范学院学报》
【年(卷),期】2022(41)5
【摘要】支持向量机(SVM)方法作为数据挖掘中的一种人工智能方法,能够解决数据维数过大、非线性、小样本等问题,在股价预测方面比其他方法具有更大的优势.本文利用支持向量机的分类原理,用上证180股价指数中的90个成分股作为训练样本对支持向量机模型进行训练,选取上市公司基本面中的行业特征和公司相关财务指标以及股票市场中的技术指标,然后用训练好的模型对剩余的90个成分股样本的股票价格的涨跌进行分类预测,结果显示支持向量机方法对股价涨跌的预测具有较高的准确性.
【总页数】5页(P22-26)
【作者】张晓芳;钱蕊
【作者单位】蚌埠学院经济与管理学院
【正文语种】中文
【中图分类】F832.5
【相关文献】
1.基于支持向量机的股价反转点预测
2.会计年报信息在股价运动趋势预测中的应用——基于支持向量机(SVM)的实证检验
3.基于灰色预测和支持向量机的销售预测
模型研究4.基于灰色预测模型的股价预测研究5.基于非负权重最优组合预测的股价预测研究
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考虑全过程优化的支持向量机航材消耗预测方法

考虑全过程优化的支持向量机航材消耗预测方法

考虑全过程优化的支持向量机航材消耗预测方法
谷雨轩;徐常凯;倪彬
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2022(47)6
【摘要】针对航材消耗影响因素复杂,传统支持向量机预测精度较低的问题,提出了一种考虑全过程优化的支持向量机(SVM)航材消耗预测方法。

采用LASSO算法实现主要影响因素选择,通过K-means聚类算法将样本分为相关性较强的子样本集,根据不同类别分别选择合适的核函数和优化参数建立SVM预测模型。

结合航材消耗数据实例分析,最后通过均方根误差与传统支持向量机模型和神经网络模型比较,结果表明全过程优化的预测模型对提高航材保障效率有积极意义。

【总页数】6页(P81-86)
【作者】谷雨轩;徐常凯;倪彬
【作者单位】空军勤务学院航材四站系
【正文语种】中文
【中图分类】E92
【相关文献】
1.基于灰色关联支持向量机的航材消耗预测
2.考虑航材可靠性能的消耗预测模型
3.考虑全过程优化的支持向量机预测方法
4.基于XGBoost-GRA-DEMATEL面向任务携行航材消耗预测方法
5.基于支持向量机回归的民用飞机航材消耗预测研究
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(3)
i=0
where α is the vector of hyper-parameters. And compute the defined non-informative prior-distributions below by using Bayes’ rule.
p(ω, α, σ2|t) = P (t|ω, α, σ2)p(ω, α, σ2)
∗Corresponding author. Email address: sshuxin@ (Xin SHU).
© 1553–9105 / Copyright 2012 Binary Information Press
January 2012
48
X. Shu et al. /Journal of Computational Information Systems 8: 1 (2012) 47–54
Electricity consumption of a certain province from 2008.12.1 to 2008.12.31 is used to test the performance of the robust relevance vector regression model.In the process of training the robust relevance vector regression model,we employ the relevance vector regression models with the different dimensional input vector to find the optimal robust relevance vector regression model.Here, the robust relevance vector regression models with 3,4,5,6,7,8-dimensional input vector respectively are used in the study.It can be seen that the robust relevance vector regression model with 5-dimensional input vector has the best prediction effects among all the relevance vector regression models,and the prediction effects of the robust relevance vector regression model are better than those of the support vector regression model.
Given a set of input samples {xi, ti}ni=1,the function likelihood of dataset can be written as
p(t|ω,
σ2)
=
1 (√
2πσ2
)nexp{−
1 2σ2
||t

ηω||2}
(1)
where η is the design matrix with
2 Robust Relevance Vector Regression Algorithm
2.1 Relevance vector regression algorithm
Relevance vector regression, based on Bayesian evidence framework, is a nonlinear probabilistic model.Generalization performance of relevance vector regression is comparable to that of support vector regression,and relevance vector regression is a higher sparse model.
ηmn = k(xn, xm−1)
(2)
Then,we employ the new higher-level parameters to constrain a Gaussian prior probability distribution over the weights:
∏n
p(ω|α) = N (ωi|0, αi−1)
P
(t|ω,
ρ,
σ2)
=
(2πσ2)−
n 2
√ |P
|exp{−
1 2σ2
(t

ηω)′ p(t

ηω)}
(6)
where P = diag(ρ1, ρ2, · · · , ρn)
P (ω|t, α,
ρ, σ2)
=
p(ω|α)p(t|ω, ρ, σ2) p(t|ω, ρ, σ2)
=
N (ωal China Grid Company Limited, Wuhan 430077, China
Abstract
Relevance vector regression, based on Bayesian evidence framework, is a nonlinear probabilistic model. Generalization performance of relevance vector regression is comparable to that of support vector regression.In order to solve the QP problem of traditional relevance vector regression effectively, a robust relevance vector regression algorithm is proposed to predict electricity consumption in the paper. Electricity consumption of a certain province from 2008.12.1 to 2008.12.31 is used to test the performance of the robust relevance vector regression model.In the process of training the robust relevance vector regression model,we employ the relevance vector regression models with the different dimensional input vector to find the optimal robust relevance vector regression model. It can be seen that the robust relevance vector regression model with 5-dimensional input vector has the best prediction effects among all the relevance vector regression models,and the prediction effects of the robust relevance vector regression model are better than those of the support vector regression model.
(7)
where △ is the variance matrix and λ is the mean value vector.
Keywords: Robust Relevance Vector Regression; Probabilistic Interpretation;Learning Algorithm; Electricity Consumption
1 Introduction
Artificial neural network is one of the most popular intelligent prediction algorithms[1-3], which is widely applied to predict electricity consumption in the past years.However, artificial neural network needs a lot of training samples[4,5], small training samples are difficult to ensure the prediction accuracy of artificial neural network[6,7].Support vector regression(SVR),based on the statistical theory,is a nonlinear kernel-based learning algorithm,which can minimize an upper bound of the generalization error[8-10]. Relevance vector regression, based on Bayesian evidence framework, is a nonlinear probabilistic model. Generalization performance of relevance vector regression is comparable to that of support vector regression,and relevance vector regression is a higher sparse model.In order to solve the QP problem of traditional relevance vector regression effectively, a robust relevance vector regression algorithm is proposed to predict electricity consumption in the paper.
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