基于机器学习的烟雾检测算法去除固定干扰

烟雾是早期火灾最为突出的视觉表现,因此检测火灾烟雾在日常防火应用中具有重要的意义。针对目前视频烟雾检测算法中误报率高,适应性差等特点,在实施基本烟雾检测算法并在其基础上提出基于机器学习的视频烟雾去干扰方法,能很大程度上去除固定干扰物的干扰,提高了烟雾识别的正确率。实验证明,该算法可以较好、较快地检测出烟雾,并做出早期的预警工作,且具有检测精确等优点,很方便在现实中推广使用。     

机器学习方法用于建立乙酰胆碱酯酶抑制剂的分类模型

我们构建了表征乙酰胆碱酯酶抑制剂分子组成、电荷、拓扑、几何结构及物理化学性质等特征的1559个描述符,通过Fischer Score排序过滤和Monte Carlo模拟退火法相结合进行变量筛选得到37个描述符,然后分别用支持向量学习机(SVM)、人工神经网络(ANN)和k-近邻(k-NN)等机器学习方法建立了乙酰胆碱酯酶抑制剂的分类预测模型.对于训练集的515个样本,通过五重交叉验证,各机器学习方法对正样本,负样本和总样本的平均预测精度分别为87.3%-92.7%,67.0%-81.0%和79.4%-88.2%;通过y-scrambling方法验证SVM模型是否偶然相关,结果正样本,负样本和总样本的平均预测精度分别为72.7%-82.5%,41.0%-53.0%和62.1%-69.1%,明显低于实际所建模型的预测精度,表明所建模型不存在偶然相关;对172个没有参与建模的外部独立测试样本,各机器学习方法对正样本,负样本和总样本的预测精度分别为93.3%-100.0%,74.6%-89.6%和86.1%-95.9%.所建模型中,SVM模型预测精度最好,且明显高于其它文献报道结果.     

基于相关向量机的多类蛋白质折叠识别

蛋白质折叠的识别是一种不依赖于序列相似性的蛋白质结构研究方法.本文将相关向量机应用于蛋白质折叠的识别,将两类相关向量机推广到多分类情况,对多类蛋白质折叠进行识别.与支持向量机相比较,相关向量机无需调整多余的参数,核函数不需要满足mercer条件,实际数据集上的测试结果表明,相关向量机可以得到更加稀疏的模型,在交叉检验中获得了更高的精度,表明相关向量机是一种有效的识别蛋白质折叠的方法.     

基于空间填充准则的交叉验证方法及其应用

在统计学与机器学习中,交叉验证被广泛应用于评估模型的好坏.但交叉验证法的表现一般不稳定,因此评估时通常需要进行多次交叉验证并通过求均值以提高交叉验证算法的稳定性.文章提出了一种基于空间填充准则改进的k折交叉验证方法,它的思想是每一次划分的训练集和测试集均具有较好的均匀性.模拟结果表明,文章所提方法在五种分类模型(k近邻,决策树,随机森林,支持向量机和Adaboost)上对预测精度的估计均比普通k折交叉验证的高.将所提方法应用于骨质疏松实际数据分析中,根据对预测精度的估计选择了最优的模型进行骨质疏松患者的分类预测.     

通过机器学习实现基于摩擦纳米发电机的自驱动智能传感及其应用

在物联网时代,如何开发一种可持续供电、部署方便且使用灵活的智能传感器系统成为了亟待解决的难题..以麦克斯韦位移电流作为驱动力的摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)可直接将机械刺激转化为电信号,因此可作为自驱动传感器使用.基于TENG的传感器拥有结构简单、瞬时功率密度高等优点,为构建智能传感器系统提供了重要手段.同时,机器学习作为一种成本低、开发周期短、数据处理能力和预测能力强的技术,对TENG产生的大量电学信号处理效果显著.本文梳理了基于TENG的传感器系统通过采用机器学习技术进行信号处理和智能识别的最新研究进展,从交通安全、环境监测、信息安全、人机交互和健康运动检测等角度出发,概述了该研究方向的技术特点与研究现状.最后,深入讨论了该领域当前存在的挑战和未来的发展趋势,并分析了未来如何改进以期开拓更广阔的应用空间.我们相信机器学习技术与TENG传感器的结合将推动未来智能传感器网络的快速发展.     

P2P网贷平台风险预测研究

随着大数据和机器学习的流行,其在破产预测和风险预测领域逐渐崭露头角。本文运用爬虫技术得到885家网贷平台的16815条数据,通过因子分析及模型验证挖掘出了若干能较好评估P2P平台风险的因子。然后本文通过选取的指标体系建立了Logistics回归、支持向量机、BP神经网络、LightGBM等单模型以及融合模型进行学习训练,所建立的融合模型在测试集中得到最高的准确率,说明本文所建的融合模型能较好地评估网贷平台的风险。本文还选取决策树绘图以及对特征进行重要性排名,选取出了对识别问题平台有重要作用的十项特征。这对投资者选取安全平台进行投资或者监管者选取重点平台进行监管有很好的借鉴意义。     

基于网络搜索数据和机器学习的票房预测模型

电影票房预测对于管理部门一直是一项重要而复杂的工作。电影票房相关变量复杂多变,且数据获取难度较大是制约当前研究的主要因素。相比之下,网络搜索数据是互联网公司发布的用于记录网民搜索行为的结构化数据,能客观及时反映事物的发展趋势。本研究建立了基于网络搜索数据的混合预测模型。首先,匹配与测试集最相似的训练数据构建最优训练集(OTS)。其次,应用帝国竞争算法(ICA)选择最小二乘支持向量机(LSSVM)的最佳参数组合。最后,使用优化模型进行预测。为了测试模型的效果,使用中国大陆上映的电影票房数据进行模拟实验。结果表明混合模型具有更高的预测精度。本研究所构建的模型适用于中国电影业的票房预测,可为有关部门提供决策参考。     

On a Strategy to Develop Robust and Simple Tariffs from Motor Vehicle Insurance Data

The goals of this paper are twofold: we describe common features in data sets from motor vehicle insurance companies and we investigate a general strategy which exploits the knowledge of such features. The results of the strategy are a basis to develop insurance tariffs. We use a nonparametric approach based on a combination of kernel logistic regression and ε-support vector regression which both have good robustness properties. The strategy is applied to a data set from motor vehicle insurance companies.     

机器学习在大型粒子加速器中的应用回顾与展望

机器学习技术在近十几年发展迅猛,并被广泛地用于解决复杂的科学和工程问题。最近十年间,基于机器学习的粒子加速器相关研究也开始呈现出井喷式发展趋势。国际上许多加速器实验室开始尝试用机器学习和大数据技术处理加速器中的海量复杂数据,以期解决加速器及其子系统中的诸多物理和技术问题。不过,迄今为止,机器学习在加速器中的应用仍处于初步探索阶段,不同机器学习算法在解决具体加速器问题的效果及其适用范围尚待摸索,机器学习在实际加速器中的应用仍非常有限。因此,有必要对加速器领域中的机器学习研究做一个整体回顾和总结。将回顾机器学习在大型粒子加速器（以储存环加速器和直线加速器为主）中的加速器技术、束流物理以及加速器整体性能优化等研究方向中已取得的研究成果,并探讨机器学习在加速器领域的未来发展方向和应用前景。