基于支持向量機(jī)模型的系統(tǒng)辯識(shí)與分類(lèi)預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、模式分類(lèi)與預(yù)測(cè)是統(tǒng)計(jì)決策、模式識(shí)別與人工智能，及信號(hào)檢測(cè)等領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容之一。模式分類(lèi)的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)方法包括統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)假設(shè)法、Bayes判別法、Fisher判別法，對(duì)數(shù)線(xiàn)性回歸模型等參數(shù)化方法。經(jīng)典統(tǒng)計(jì)判別方法通常假設(shè)樣本充分大，而實(shí)際問(wèn)題中對(duì)象的樣本一般是有限甚至很少的。因此，近年來(lái)基于樣本數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、聚類(lèi)分析方法、支持向量機(jī)（Support Vector Machines，SVM）等非參數(shù)化模式分類(lèi)判別模型成為模式識(shí)別領(lǐng)域

2、的研究熱點(diǎn)。本文基于支持向量機(jī)模型研究非線(xiàn)性系統(tǒng)辯識(shí)和模式分類(lèi)預(yù)測(cè)問(wèn)題，包括結(jié)合多尺度小波近似理論，提出以多尺度小波函數(shù)作為核函數(shù)的支持向量機(jī)系統(tǒng)辯識(shí)方法；在新型支持向量機(jī)-支持向量域描述模型的基礎(chǔ)上建立了兩類(lèi)分類(lèi)和多類(lèi)分類(lèi)模型，并提出新的分類(lèi)預(yù)測(cè)決策函數(shù)；在模型參數(shù)計(jì)算方法上，提出更加嚴(yán)格的含有非負(fù)約束條件的二次優(yōu)化乘性更新迭代改進(jìn)算法。研究的具體內(nèi)容包括如下四個(gè)方面：
　　 ①在基于支持向量機(jī)在非線(xiàn)性系統(tǒng)辯識(shí)方面，文獻(xiàn)主要基

3、于固定尺度小波函數(shù)。最小二乘支持向量機(jī)是一種改進(jìn)的支持向量機(jī)模型，使用等式約束條件而不是基本支持向量機(jī)中的不等式約束條件以簡(jiǎn)化對(duì)模型的求解過(guò)程?？紤]最小二乘支持向量機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，使用含有不同分辨率的多尺度小波函數(shù)作為核函數(shù)與正則化理論第二章構(gòu)造了多尺度小波支持向量機(jī)回歸模型，建立了非線(xiàn)性系統(tǒng)辯識(shí)新方法。與固定尺度小波支持向量機(jī)與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)辯識(shí)模型比較仿真結(jié)果說(shuō)明提出方法更加精確，基于支持向量機(jī)的系統(tǒng)辨識(shí)方法提高了泛化能力。
　　

4、 ②對(duì)于支持向量機(jī)在模式分類(lèi)問(wèn)題中的應(yīng)用，本文基于支持向量域描述模型提出了兩類(lèi)分類(lèi)和多類(lèi)分類(lèi)問(wèn)題的新方法?；局С窒蛄坑蚰Ｐ椭饕獞?yīng)用于對(duì)單類(lèi)數(shù)據(jù)的描述和奇異點(diǎn)檢測(cè)，特點(diǎn)是使用超球體的表面邊界對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。基本支持向量域描述模型計(jì)算的目標(biāo)是在其他類(lèi)樣本數(shù)據(jù)位于超球體外部的條件下求解包含正類(lèi)樣本數(shù)據(jù)的最小半徑超球體的球心位置和半徑。該問(wèn)題是一個(gè)含有約束條件的二次規(guī)劃問(wèn)題。對(duì)于該二次規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的計(jì)算，第三章提出了非負(fù)二次優(yōu)化乘性更新迭代

5、改進(jìn)算使原來(lái)算法更加嚴(yán)格，并證明了算法收斂性。
　　 ③對(duì)于兩類(lèi)分類(lèi)預(yù)測(cè)問(wèn)題，第四章提出一種基于支持向量域描述模型與相對(duì)距離概念的Twin-支持向量域分類(lèi)方法。支持向量域描述模型的分類(lèi)原理是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)描述的超球?qū)崿F(xiàn)分類(lèi)。受到Twin-支持向量機(jī)的啟發(fā)，對(duì)于兩類(lèi)分類(lèi)問(wèn)題，利用兩類(lèi)數(shù)據(jù)樣本的信息，構(gòu)造兩個(gè)優(yōu)化的超球分別描述正類(lèi)與負(fù)類(lèi)數(shù)據(jù)。進(jìn)而基于相對(duì)距離概念，提出新的決策函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的分類(lèi)與預(yù)測(cè)。最后給出兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明提出分類(lèi)方