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灰色支持向量机在小样本预测中的应用研究

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第一章绪论

1.1引言

1.2支持向量机的研究现状

1.3灰色理论的研究现状

1.4本文的主要工作

1.5本章小结

第二章 支持向量回归机的基本理论

2.1统计学习理论

2.2支持向量回归机原理

2.2.1最优分类面

2.2.2高维空间中的最优分类面

2.2.3核函数

2.3支持向量回归机的几种算法

2.3.1ε-支持向量机方法

2.3.2最小二乘支持向量机方法

2.4本章小结

第三章灰色系统理论

3.1灰色系统的产生

3.2灰色关联分析

3.2.1灰色关联分析

3.2.2灰色关联度

3.3灰色GM(1,1)模型

3.3.1 GM(1,1)模型

3.3.2改进GM(1,1)模型的研究现状

3.4本章小结

第四章灰关联分析支持向量机模型(GASVM)

4.1灰色关联分析支持向量机模型

4.2 GASVM模型的应用

4.3本章小结

第五章灰预测支持向量机模型(GMSVM)

5.1 GM(1,1)模型的分析与改进

5.1.1提高数据序列的光滑度模型(SGM模型)

5.1.2预测公式中初值的选取(IGM模型)

5.1.3模型中背景值的影响(BGM模型)

5.2 GMSVM模型的建立与应用

5.2.1灰色支持向量机预测模型的建立

5.2.2仿真实验

5.3本章小结

第六章工作总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

参考文献

致谢

附录 攻读硕士期间发表的论文

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摘要

灰色系统理论的研究对象是“部分信息已知,部分信息未知”的“小样本”、“贫”信息不确定系统,它通过对“部分”已知信息的生成、开发了解、认识现实世界,实现对系统运行行为演化规律的正确把握和描述。灰色动态建模是灰色系统理论的核心,也是灰色系统理论与世界相结合的桥梁。 支持向量机是建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小化原则基础上的新型机器学习方法.它根据有限样本信息在模型的复杂度和期望风险之间寻求最佳折衷,能够获得更好的泛化性能。与传统的神经网络等学习方法相比,支持向量机具有泛化能力强、维数不敏感、收敛到全局最优等优点,很好地决了前者容易出现的过学习、局部极值、维数灾难等棘手问题。 论文主要研究工作包括以下3个方面: 1.针对灰色关联因子分析和支持向量机的分类机理,提出了一种混合算法。用灰色关联分析方法作为属性预处理器,依据属性关联度改变每个属性的权重,然后基于支持向量机进行回归建模和预测,并通过实例证明该模型的有效性。 2.阐述预测技术中灰色预测模型GM(1,1),通过分析其建模机制找出影响模型精度的各种因素(背景值、初值、光滑度),并针对各种影响因素分别提出背景值预测模型(BGM模型)、初值预测模型(IGM模型)、光滑度预测模型(SGM模型),最后分别通过实例证明其有效性。 3.将背景值预测模型(BGM模型)、初值预测模型(IGM模型)、光滑度预测模型(SGM模型)的预测数据作为输入因子,实际数据作为输出因子,然后基于支持向量机进行回归建模和预测,并通过实例证明该模型的有效性。

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