基于多核LS-SVM的河涌水质预测模型

研究了多变量非线性河涌水质预测问题,提出了多核最小二乘支持向量机河涌水质预测模型。模型采用协同结构的非线性函数将水质时序样本映射到高维特征空间,进行多元线性回归。然后将该回归问题转化成半无限线性规划问题,运用交换集法求解。文章利用东江流域河涌水质数据进行了拟合预测实验,结果表明,与单核最小二乘支持向量机河涌水质预测模型相比,多核模型的预测误差减小了23%以上,它较单核模型具有更高的预测精度和更好的泛化推广性能。     

冲击台冲击波形的确定方法

本文对冲击台在冲击试验前,因测试冲击波形是否符合试验要求而所做的过多模拟测试,会导致试验效率较低、试验材料浪费等问题,在数据试验的基础上,运用泰勒公式和最小二乘法,将复杂的物理模型转化为若干个简单的数学模型,给出了一种冲击台的波形发生器的模拟选定和冲击台提升高度的确定方法,以确定冲击波形。测试数据表明,该方法建立的冲击波形的确定方法是可靠的。     

生态足迹动态预测模型构建与分析——以武汉市为例

生态足迹的动态预测能够为区域可持续发展政策的制定提供科学的理论依据,但其研究仍处于探索阶段.以武汉市为例,选取表征社会经济发展的重要指标建立了社会经济系统指标体系,在对武汉市1978～2004年生态足迹时间序列计量的基础上,应用偏最小二乘算法构建了生态足迹动态预测模型,并根据VIP值的大小分析了各指标对生态足迹的影响机制.结果表明,武汉市"十一五"规划期间生态足迹呈上升趋势,其中规划期末2010年的人均生态足迹为2.810 5 hm2,高于全球生态阈值(人均生态足迹为2.200 0 hm2);根据VIP值得出人口、能源消费量和第三产业所占比重为最重要的影响因子,并就如何实现武汉市"十一五"规划目标提出了政策性建议.将科技进步贡献率、能源消费量等重要因子纳入社会经济系统指标体系,弥补了在生态足迹定量测度中忽略社会、经济、科技因素对其影响的不足;另一方面,引入偏最小二乘算法中的VIP值更准确地评价了各指标对生态足迹变化的影响,为生态足迹动态预测研究作了进一步地完善与改进.     

矿井突水水源识别的RS-LSSVM模型

为了对矿井突水水源进行准确、高效的判别,综合考虑水化学特征,选取Ca~(2+),Mg~(2+),K~++Na~+,HCO-3,SO2-4,Cl~-和总硬度7个指标的质量浓度(mg/L)作为矿井突水水源的最初判别指标。利用粗糙集(RS)理论的属性约简来筛选水化学特征指标,用以作为水源识别的核心判别指标,建立基于RS的矿井突水水源识别的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型。选用约简处理后的13组煤矿数据对模型进行训练,再用训练好的模型对另外12组突水数据进行水源判别,并与未进行属性约简的LSSVM模型及Fisher判别分析法、随机森林方法进行对比。结果表明,利用属性约简方法可以很好地排除原始数据中的冗余信息干扰,因而能有效判别矿井突水水源,使矿井突水水源模型的误判率降低至0;而且指标约简过程可以降低LSSVM运算的复杂度,也能够提高判别效率。     

湿法脱硫入口SO_2浓度对脱硫效率影响的非线性回归分析

通过对太原二电厂11号FGD现场168运行数据采用一元非线性回归分析和基于距离判别法的多元非线性回归分析两种不同的分析方法,利用最小二乘曲线拟合法建立了不同出口SO2浓度范围内的入口SO2浓度与脱硫效率的非线性回归方程,为实际运行过程中脱硫效率的预测和分析提供理论依据。此外,分析了入口SO2浓度对脱硫效率的影响,为运行人员在实际运行过程中提高脱硫效率而提供控制思路。     

Integrated leakage detection and localization model for gas pipelines based on the acoustic wave method

With the development of natural gas transportation systems, major accidents can result from internal gas leaks in pipelines that transport high-pressure gases. Leaks in pipelines that carry natural gas result in enormous financial loss to the industry and affect public health. Hence, leak detection and localization is a major concern for researchers studying pipeline systems. To ensure the safety and improve the efficiency of pipeline emergency repair, a high-pressure and long-distance circular pipe leakage simulation platform is designed and established by similarity analysis with a field transmission pipeline, and an integrated leakage detection and localization model for gas pipelines is proposed. Given that the spread velocity of acoustic waves in pipelines is related to the properties of the medium, such as pressure, density, specific heat, and so on, this paper proposes a modified acoustic velocity and location formula. An improved wavelet double-threshold de-noising optimization method is also proposed to address the original acoustic wave signal collected by the test platform. Finally, the least squares support vector machine (LS-SVM) method is applied to determine the leakage degree and operation condition. Experimental results show that the integrated model can enhance the accuracy and precision of pipeline leakage detection and localization.     

煤与瓦斯突出预测的QGA-LSSVM模型

为快速、有效地对煤与瓦斯突出类型作出预测,运用灰色关联和因子分析模型对所选主要的判别指标进行分析提取,利用量子遗传算法(QGA)对最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数作寻优处理,最终建立QGA-LSSVM煤与瓦斯突出预测模型。选取从砚石台矿区历史实测的数据,以96∶20的比例对该模型进行训练与测试,并将预测结果与其他预测模型的预测效果进行了比较。研究结果表明:对判别指标进行灰色关联分析可以有效去除对煤与瓦斯突出影响作用小的指标;用因子分析进行公共因子提取,可以有效减少数据信息冗余;利用QGA优化的LSSVM模型能使结果避免陷入局部最优解,用该模型可以有效预测煤与瓦斯突出类型,误判率为0。     

基于偏最小二乘的絮体图像信息与水质的相关性

针对污水处理运行过程COD、BOD5、TN和TP实时测量的问题,提出一种基于絮体形态参数的偏最小二乘法模型.采用图像分析技术对污泥絮体形态特征进行提取,基于相关性从提取的形态参数和试验期间的运行参数中选择模型的输入变量,通过偏最小二乘法建立输入变量与4个水质指标的预测关系模型.结果表明,COD、BOD5、TN、TP的交叉有效性系数分别为0.736、0.682、0.839、0.618,絮体形态参数与水质指标有明显的相关性,可用于预测出水水质.     

酸雨pH预测的偏最小二乘回归模型

酸雨pH值受酸性离子[SO4^2-]、[NO3^-]和碱性离子[Ca^2 ]、[NH4^ ]等的影响。这些影响因素之间存在多重相关性。用一般最小二乘回归法建模预测pH值，估计参数存在着很大的误差且物理意义明显不足。应用偏最小二乘回归技术建立pH值预测模型，克服了自变量之间的多重相关性的问题，因而更具有先进性，计算结果更为可靠。以我国17个城市pH值预测为例，探讨偏最小二乘法的优势，并与最小二乘回归法进行了比较。     

ERRORS IN ESTIMATED STREAMFLOW PARAMETERS AND STORAGES FOR UNGAUGED CATCHMENTS1

ABSTRACT: For a set of 81 catchments in southeast Victoria, Australia, predictive equations were developed by least squares regression of the mean and coefficient of variation of annual Streamflow against a variety of rainfall and physiographic parameters. The data were also divided into subsets according to catchment size, subregion, or record length of investigate if the relationships differed significantly between subsets. Only the catchment area and some rainfall statistical parameters were found to be significant. Streamflow parameters predicted by the regression equations were used to estimate storage requirements in ungauged catchments. The influence of errors in the Streamflow parameters on the storage error was examined.