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基于IPSO-ELM模型的调水工程输水损失预测方法研究 被引量:1
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作者 赵然杭 谢文泉 +3 位作者 瞿潇 储燕 王兴菊 李典基 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第6期175-182,共8页
输水损失对调水工程的效益有重要影响,是调度计划制定的关键参数,准确预测输水损失对制定精细化调水方案,优化调度运行有重要意义。针对输水损失预测方法存在的局限性,提出一种计算精度优、构建效率高、适用范围广的输水损失预测方法:... 输水损失对调水工程的效益有重要影响,是调度计划制定的关键参数,准确预测输水损失对制定精细化调水方案,优化调度运行有重要意义。针对输水损失预测方法存在的局限性,提出一种计算精度优、构建效率高、适用范围广的输水损失预测方法:利用相关分析法和主成分分析法进行输水损失影响因素筛选,通过相关分析删除反映信息重复的指标,通过主成分分析筛选出重要性高的指标;基于筛选出的指标体系构建改进粒子群算法优化的极限学习机(IPSOELM)输水损失预测模型。以南水北调东线梁济运河段为例;经筛选,水深、流量、气温和风速为主要影响因素,建立IPSO-ELM输水损失预测模型;使用经过实测资料训练、验证后的预测模型,对不同情境下的数据进行日输水损失预测,并分别与极限学习机(ELM)模型和多元非线性回归(MNR)模型的预测结果对比分析。结果表明:IPSO-ELM输水损失预测模型计算的输水损失量和实际输水损失量十分接近,确定系数为0.9625,平均绝对百分比误差为1.322%,较MNR模型和ELM模型分别降低了52.89%和51.06%;预测误差主要分布在[-0.25,0.30]万m^(3)内,误差分布范围小于另外两个模型。即IPSO-ELM模型预测精度和泛化能力均优于另外两个模型,证明该方法是合理可行的,可用于计算不同调水情境下的输水损失,为水资源调度提供更加精确的水量信息。 展开更多
关键词 ipso-elm 输水损失 预测模型 调水工程
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基于IPSO-ELM模型的露天矿抛掷爆破效果预测研究 被引量:7
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作者 马力 张建国 +3 位作者 张雷铭 涂宇航 武璟 廉开元 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期69-75,共7页
抛掷爆破效果直接影响露天矿剥离成本,对抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺系统生产效率具有重要影响,为提高露天矿抛掷爆破效果预测的精度,反馈优化抛掷爆破设计。在分析露天矿抛掷爆破效果影响因素的基础上,建立参数优化后粒子群算法和极限学... 抛掷爆破效果直接影响露天矿剥离成本,对抛掷爆破—拉斗铲倒堆工艺系统生产效率具有重要影响,为提高露天矿抛掷爆破效果预测的精度,反馈优化抛掷爆破设计。在分析露天矿抛掷爆破效果影响因素的基础上,建立参数优化后粒子群算法和极限学习机相结合的露天矿抛掷爆破效果IPSO-ELM预测模型。利用Sigmoid惯性权重自适应调整和学习因子动态调整的参数优化方法,对传统粒子群算法中迭代效率低、易陷入局部收敛的缺点进行改善,采用黑岱沟露天煤矿抛掷爆破实测数据对该模型进行实例分析,选取炸药单耗、排距、台阶高度、孔距、最小抵抗线作为输入变量及有效抛掷率和松散系数作为输出变量,建立露天矿抛掷爆破效果IPSO-ELM预测模型,并将ELM模型、GA-ELM模型与其进行对比。研究结果表明:将常规粒子群算法中的惯性权值和学习因子进行自适应和动态调整的改进之后,模型的收敛速度明显提高;IPSO-ELM预测模型的运行时间短、收敛速度快,平均预测精度达到0.9895,均方误差、平均绝对误差、平均相对误差控制在0.2714、5.0565%、0.2603%,预测误差明显低于ELM、GA-ELM模型且预测精度最高,对预测露天矿抛掷爆破效果具有较好的适用性。 展开更多
关键词 露天矿 抛掷爆破 预测模型 ipso-elm
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基于IPSO-ELM的边坡稳定性分析 被引量:9
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作者 赵允坤 胡军 杨斌 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第1期122-128,共7页
边坡稳定性受多种复杂因素影响,传统算法很难得到高精度预测结果,为了及时准确地对边坡稳定性做出可靠性分析,提出了改进粒子群优化极限学习机(IPSO-ELM)模型并应用于边坡稳定性预测实例中。首先在粒子群算法(PSO)的基础上,为克服在寻... 边坡稳定性受多种复杂因素影响,传统算法很难得到高精度预测结果,为了及时准确地对边坡稳定性做出可靠性分析,提出了改进粒子群优化极限学习机(IPSO-ELM)模型并应用于边坡稳定性预测实例中。首先在粒子群算法(PSO)的基础上,为克服在寻优过程中易出现局部最优的问题,引入自适应权重法,将改进粒子群算法(IPSO)对极限学习机(ELM)的输入权值和隐层偏置进行优化,大大提高了ELM模型的泛化能力和预测精度,然后将IPSO-ELM模型、PSO-ELM模型和ELM模型的预测值与真实值对比分析。结果表明IPSO-ELM模型预测值趋近于真实值,有较高的预测精度,验证了IPSO-ELM模型在评价边坡稳定性中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 边坡稳定性 改进的粒子群算法(IPSO) 极限学习机(ELM) 自适应权重法 预测
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Prediction model for cost data of a power transmission and transformation project based on Pearson correlation coefficient-IPSO-ELM 被引量:1
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作者 Ju Xin Liu ShangKe +1 位作者 Xiao YanLi Wan Ye 《Clean Energy》 EI 2021年第4期756-764,共9页
In view of the difficulty in predicting the cost data of power transmission and transformation projects at present,a method based on Pearson correlation coefficient-improved particle swarm optimization(IPSO)-extreme l... In view of the difficulty in predicting the cost data of power transmission and transformation projects at present,a method based on Pearson correlation coefficient-improved particle swarm optimization(IPSO)-extreme learning machine(ELM)is proposed.In this paper,the Pearson correlation coefficient is used to screen out the main influencing factors as the input-independent variables of the ELM algorithm and IPSO based on a ladder-structure coding method is used to optimize the number of hidden-layer nodes,input weights and bias values of the ELM.Therefore,the prediction model for the cost data of power transmission and transformation projects based on the Pearson correlation coefficient-IPSO-ELM algorithm is constructed.Through the analysis of calculation examples,it is proved that the prediction accuracy of the proposed method is higher than that of other algorithms,which verifies the effectiveness of the model. 展开更多
关键词 cost data of power transmission and transformation project Pearson correlation coefficient ipso-elm algorithm project-cost prediction
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基于振动信号分析的医用超声诊断仪探头故障维修检测实验
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作者 陈平 《实验室检测》 2025年第21期144-146,共3页
目的针对医用超声诊断仪探头因高频振动易故障,且传统人工检测精度低、效率差的问题,提升探头故障维修检测效率与准确性,保障诊疗可靠性。方法本研究设计非侵入式振动信号采集系统,用三轴加速度传感器获取探头空载预热、体模扫描状态数... 目的针对医用超声诊断仪探头因高频振动易故障,且传统人工检测精度低、效率差的问题,提升探头故障维修检测效率与准确性,保障诊疗可靠性。方法本研究设计非侵入式振动信号采集系统,用三轴加速度传感器获取探头空载预热、体模扫描状态数据,经自适应小波阈值去噪与归一化预处理后,提取时域-频域-时频域多维度特征,构建改进粒子群优化-极限学习机(IPSO-ELM)故障识别模型,以50台迈瑞DC-80超声仪探头为实验对象展开测试。结果基于振动信号分析的医用超声诊断仪探头故障维修检测可精准区分正常、压电晶片微裂纹及换能器接触不良状态,检测准确率达96.7%、召回率94.5%,较BP神经网络分别提升14.4%、15.9%,且假阳性率及假阴性率均低于BP神经网络和单一ELM模型。结论基于振动信号分析的检测方案能高效精准识别探头故障,为探头故障维修提供科学方案,可有效保障医疗设备临床应用可靠性。 展开更多
关键词 医用超声诊断仪 探头故障检测 振动信号分析 ipso-elm 非侵入式信号采集系统
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改进粒子群-极限学习机模型在面板堆石坝运行期沉降预测中的应用 被引量:6
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作者 燕乔 高名杨 +1 位作者 梁明浩 王硕 《水电能源科学》 北大核心 2021年第10期110-113,共4页
针对极限学习机(ELM)沉降预测模型中随机权值和阈值导致部分节点无效的问题,引入改进粒子群算法(IPSO)优化极限学习机的参数,构建基于改进粒子群-极限学习机算法的面板堆石坝运行期沉降预测模型,并将其应用于某完建的面板堆石坝运行期... 针对极限学习机(ELM)沉降预测模型中随机权值和阈值导致部分节点无效的问题,引入改进粒子群算法(IPSO)优化极限学习机的参数,构建基于改进粒子群-极限学习机算法的面板堆石坝运行期沉降预测模型,并将其应用于某完建的面板堆石坝运行期沉降预测中。结果表明,与未优化的极限学习机预测模型和统计回归预测模型的拟合预测结果相比,经改进粒子群算法优化后的极限学习机预测模型在测点上的拟合精度更高,且由于引入改进粒子群算法后,极限学习机在满足精度条件下所需预设的隐含层神经元数更少,这可极大地降低模型网络的复杂度,避免模型在训练中出现过拟合现象;三个模型中IPSO-ELM模型的泛化能力更好,预测结果更精确、稳定。 展开更多
关键词 面板堆石坝 改进粒子群-极限学习机(ipso-elm) 运行期 沉降预测模型
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基于随机权重法改进PSO-ELM的露天矿边坡稳定性分析 被引量:15
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作者 杨勇 张忠政 +1 位作者 胡军 赵允坤 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第5期128-134,共7页
为提高极限学习机(ELM)模型在弓长岭露天矿边坡稳定性预测中的精度,有效解决ELM模型在训练过程中随机产生的连接权值和隐含层偏置而导致模型稳定性差的问题,引入基于随机权重法改进的粒子群算法(IPSO)进行优化,提出了改进粒子群算法优... 为提高极限学习机(ELM)模型在弓长岭露天矿边坡稳定性预测中的精度,有效解决ELM模型在训练过程中随机产生的连接权值和隐含层偏置而导致模型稳定性差的问题,引入基于随机权重法改进的粒子群算法(IPSO)进行优化,提出了改进粒子群算法优化极限学习机(IPSO-ELM)模型,将该模型应用到弓长岭露天矿边坡监测的数据中,把预测结果与ELM模型和PSO-ELM模型的预测值进行对比分析。结果表明:IPSO-ELM模型预测值接近于实测值,预测精度高、预测速度快、模型构建合理,在露天矿边坡预测中具有较高的可行性,可作为露天矿边坡预测的一种参考方法。 展开更多
关键词 露天矿 边坡 改进的粒子群算法(IPSO) 极限学习机(ELM) 随机权重法
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改进粒子群优化超限学习机的调制信号识别 被引量:4
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作者 梁猛 赵贝 《西安邮电大学学报》 2023年第2期57-64,共8页
针对现有算法在信噪比较小条件下对调制信号识别精度较差的问题,提出一种基于改进粒子群优化超限学习机的调制信号识别算法。以调制信号的高阶累积量为基础构建4种特征参数,并根据多进制相移键控(Multiple Phase Shift Keying,MPSK)信... 针对现有算法在信噪比较小条件下对调制信号识别精度较差的问题,提出一种基于改进粒子群优化超限学习机的调制信号识别算法。以调制信号的高阶累积量为基础构建4种特征参数,并根据多进制相移键控(Multiple Phase Shift Keying,MPSK)信号的相位特性引入归一化瞬时相位平均值和递归归一化瞬时相位平均值特征两个特征参数,构建调制信号的6种特征参数的数据集。利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法优化超限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)算法的神经网络结构,动态调整PSO算法中的惯性权重,以提升算法的识别性能。采用所提算法对7种调制信号进行识别,实验结果表明,当信噪比大于2 dB时,所提算法对7种调制信号的识别正确率均达到100%。与相关算法相比,所提算法的识别效果较佳且更具有稳定性。 展开更多
关键词 改进粒子群优化超限学习机 调制信号识别 高阶累积量 归一化瞬时相位平均值 递归归一化瞬时相位平均值
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基于IPSO-RELM转炉冶炼终点锰含量预测模型 被引量:22
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作者 张壮 曹玲玲 +3 位作者 林文辉 孙建坤 冯小明 刘青 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1052-1060,共9页
分析了影响转炉冶炼终点钢水中锰含量的因素,针对基于BP神经网络算法的转炉冶炼终点锰含量预测模型存在的收敛速度慢,预测精度低等问题,提出了一种基于极限学习机(ELM)算法建模的新思路,并引入正则化以及改进粒子群优化算法(IPSO),建立... 分析了影响转炉冶炼终点钢水中锰含量的因素,针对基于BP神经网络算法的转炉冶炼终点锰含量预测模型存在的收敛速度慢,预测精度低等问题,提出了一种基于极限学习机(ELM)算法建模的新思路,并引入正则化以及改进粒子群优化算法(IPSO),建立了基于改进粒子群算法优化的正则化极限学习机(IPSO-RELM)的转炉终点锰含量预测模型;应用国内某炼钢厂转炉实际生产数据对模型进行训练和验证,并与基于BP、ELM和RELM算法的三类模型进行比较.结果表明,采用IPSO-RELM方法构建的模型,锰含量预测误差在±0.025%范围内的命中率达到94%,均方误差为2.18×10^-8,拟合优度R2为0.72,上述三项指标均显著优于其他三类模型,此外,该模型还具有良好的泛化能力,对于转炉实际冶炼过程具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 转炉 终点锰含量 改进粒子群算法 极限学习机 正则化极限学习机 预测模型
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