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相似文献
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1.
为克服机器学习方法在油藏单井产量预测中的过拟合问题,提高油田生产中的产量预测精度,提出一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)的油藏单井产量预测模型。该模型使用长短期记忆、全连接等基础神经网络,构建生成和判别网络模型。生成网络模型以产量影响因素为条件输入,生成预测产量数据,利用对数损失函数评价预测数据与真实数据之间的偏差,通过条件生成式对抗网络的博弈训练,并结合贝叶斯超参数优化算法,优化模型结构,综合提高模型的泛化能力。基于Eclipse数值模拟软件建立同一井网条件下不同地质和生产条件下的油藏单井产量数据库,以地质与生产条件等产量影响因素作为模型的条件输入,进行油藏单井产量预测。结果表明:与全连接神经网络(FCNN)、随机森林(RF)以及长短期记忆神经网络(LSTM)模型的预测结果相比,CGAN模型在测试集上的平均绝对百分比误差分别提升了2.59%、 0.81%以及1.72%,并且过拟合比最小(1.027)。说明CGAN降低了机器学习产量预测模型的过拟合程度,提高了模型的泛化能力与预测精度,验证了所提算法的优越性,对指导油田高效开发和保障我国能源战略安全具有重要意义。  相似文献   

2.
Manually designing a convolutional neural network (CNN) is an important deep learning method for solving the problem of image classification. However, most of the existing CNN structure designs consume a significant amount of time and computing resources. Over the years, the demand for neural architecture search (NAS) methods has been on the rise. Therefore, we propose a novel deep architecture generation model based on Aquila optimization (AO) and a genetic algorithm (GA). The main contributions of this paper are as follows: Firstly, a new encoding strategy representing the CNN coding structure is proposed, so that the evolutionary computing algorithm can be combined with CNN. Secondly, a new mechanism for updating location is proposed, which incorporates three typical operators from GA cleverly into the model we have designed so that the model can find the optimal solution in the limited search space. Thirdly, the proposed method can deal with the variable-length CNN structure by adding skip connections. Fourthly, combining traditional CNN layers and residual blocks and introducing a grouping strategy provides greater possibilities for searching for the optimal CNN structure. Additionally, we use two notable datasets, consisting of the MNIST and CIFAR-10 datasets for model evaluation. The experimental results show that our proposed model has good results in terms of search accuracy and time.  相似文献   

3.
交通流量的准确预测对于高速路管理者进行决策至关重要。建立了小波神经网络(WNN)交通流量预测模型,并通过预测训练误差和测试误差校正预测结果来提高预测精度。首先构建WNN模型对交通流量进行初步预测,然后利用经验模态分解(EMD)和WNN模型对训练误差和测试误差进行预测。分别用训练误差预测值、测试误差预测值和两种误差预测值的加权对流量初步预测结果进行修正得到最终预测值。采用四川省成灌高速路交通流量数据进行了仿真对比实验,仿真结果表明含有误差校正的小波神经网络模型能有效提高交通流量预测精度,并且利用两种误差加权修正模型的预测精度高于利用测试误差的修正模型和利用训练误差的修正模型。  相似文献   

4.
除了星系的光谱红移之外,星系测光红移的估计也对研究宇宙大尺度结构及演变有着重要的研究意义。利用斯隆巡天项目最新发布的SDSS DR13的150 000个星系的测光及光谱数据,在红移值Z<0.8范围内,先使用SOM自组织神经网络对星系样本进行早型星系和晚型星系的聚类,然后用遗传算法优化后的BP神经网络对星系的测光红移进行估算。估算结果与作为标准的已知星系光谱红移进行比对,早型星系的红移估计最小均方误差约为0.001 3,晚型星系最小均方误差约为0.001 7。实验结果表明,遗传优化的BP算法在精度上优于BP神经网络算法,且效率上优于K近邻、核回归等传统测光红移估计算法。  相似文献   

5.
星系的红移在天文研究中极其重要,星系测光红移的预测对研究宇宙大尺度结构及演变有着重要的研究意义。利用斯隆巡天项目发布的SDSS DR13的150 000个星系的测光及光谱数据进行分析,首先根据颜色特征并基于聚类的方法对星系进行分类,由分类结果可知早型星系的占比较大。对比了三种不同的机器学习算法对早型星系进行测光红移回归预测实验,并找出最优的方法。实验中将星系样本中u, g, r, i, z五个波段的测光值以及两两做差得到的10个颜色特征作为输入数据,首先构建BP网络,使用BP算法对星系的测光红移进行回归预测;然后利用遗传算法(GA)优化BP网络各层参数,将优化后的GA-BP算法应用于早型星系的回归预测试验中。考虑到GA算法的复杂操作会影响预测效率,并且粒子群算法(PSO)不仅稳定性高且操作简单,因此将粒子群算法应用到星系样本中早型星系的测光红移回归预测实验中,进而采用粒子群算法优化BP网络(PSO-BP)。实验中将光谱红移作为期望值,采用均方差(MSE)作为误差分析指标来评判三种算法的精度,将PSO-BP回归预测结果与BP网络模型、GA-BP网络模型进行比较。由实验结果可知,BP网络的MSE值为0.001 92,GA-BP网络的MSE值0.001 728,PSO-BP网络的MSE值为0.001 708。实验结果表明,所用到的PSO-BP优化模型在精度上优于BP神经网络模型和GA-BP神经网络模型,分别提高了11.1%和1.2%;在效率上优于传统的K近邻(KNN)测光红移估计算法, 克服了KNN算法中遍历所有数据样本进行训练的缺点并且其泛化性能优于其它BP网络优化模型。  相似文献   

6.
为了提升虾新鲜度判别的准确性,提出了一种基于宽度学习(BLS)的虾新鲜度检测方法。首先采用多元散射校正(MSC)、标准正态变量校正(SNV)和直接正交信号校正(DOSC)对不同冷藏天数虾的原始高光谱进行预处理,再使用t分布随机邻域嵌入(t-SNE)将预处理之后的数据可视化,可视化结果表明DOSC聚类效果最佳。然后使用随机森林(RF)、主成分分析(PCA)和二维相关光谱分析(2D-COS)对经DOSC预处理之后的光谱数据进行特征选择。最后基于选择的特征波长对虾新鲜度进行建模分析。将宽度学习(BLS)首次用于虾新鲜度建模,同时与偏最小二乘判别(PLS-DA)和极限学习机(ELM)等经典判别模型做比较。研究结果表明RF方法最大限度地消除了光谱中的冗余信息,而BLS与线性建模方法PLS-DA以及非线性建模方法ELM相比,准确率更高并且判别时间更短,因此RF-BLS组合模型获得了最佳新鲜度判别效果,表明高光谱成像技术结合宽度学习识别虾的新鲜度是可行的,可以为在线检测虾新鲜度系统的开发提供理论依据。  相似文献   

7.
近年来随着土壤重金属污染的加剧,和人们环境意识的逐渐提高,科研人员对快速检测土壤重金属含量方法的研究正在不断深化.目前,X射线荧光分析法(XRF)是广泛应用于土壤重金属污染检测的方法.但由于X射线荧光光谱仪的能量分辨率有限,而一些重金属元素的荧光产额较低,一些元素的相邻谱峰出现了重叠现象.针对XRF法中元素相邻谱峰的重...  相似文献   

8.
Particle swarm optimization (PSO) has the disadvantages of easily getting trapped in local optima and a low search accuracy. Scores of approaches have been used to improve the diversity, search accuracy, and results of PSO, but the balance between exploration and exploitation remains sub-optimal. Many scholars have divided the population into multiple sub-populations with the aim of managing it in space. In this paper, a multi-stage search strategy that is dominated by mutual repulsion among particles and supplemented by attraction was proposed to control the traits of the population. From the angle of iteration time, the algorithm was able to adequately enhance the entropy of the population under the premise of satisfying the convergence, creating a more balanced search process. The study acquired satisfactory results from the CEC2017 test function by improving the standard PSO and improved PSO.  相似文献   

9.
应用于全光网络恢复优化的自适应性免疫算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
韩一石  敖湛斌  王宇飞 《光学学报》2008,28(s2):157-161
针对全光网的网络恢复问题, 提出了一种基于免疫进化算法的恢复路由优化算法。算法以全光网络的虚拓扑为主要研究对象, 通过对网络虚拓扑的全局优化, 完成网络受损业务恢复。算法在优化过程中引用自适应参数进行调节, 避免了传统进化算法中可能出现的早熟或局部收敛等现象。同时, 算法中还着重考虑了网络资源的利用率问题, 使网络资源利用率最大化, 尽量减少失效造成的业务阻塞。仿真计算结果表明, 该算法在MESH结构全光网络的业务恢复中体现良好的性能优越性。  相似文献   

10.
Network traffic prediction by a wavelet-based combined model   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
Network traffic prediction models can be grouped into two types, single models and combined ones. Combined models integrate several single models and thus can improve prediction accuracy. Based on wavelet transform, grey theory, and chaos theory, this paper proposes a novel combined model, wavelet--grey--chaos (WGC), for network traffic prediction. In the WGC model, we develop a time series decomposition method without the boundary problem by modifying the standard \grave\rm a trous algorithm, decompose the network traffic into two parts, the residual part and the burst part to alleviate the accumulated error problem, and employ the grey model GM(1,1) and chaos model to predict the residual part and the burst part respectively. Simulation results on real network traffic show that the WGC model does improve prediction accuracy.  相似文献   

11.
戴天虹  李昊 《应用声学》2016,24(2):321-324
为了延长无线传感器网络(Wireless Sensor Network ,WSN)的生命周期,均衡各个节点间能量消耗,针对现有的WSN路由优化算法存在的问题,提出了一种基于改进蚁群算法的路由优化算法。首先通过对蚁群算法和遗传算法的优劣性比较,在蚁群算法的基础上,结合遗传算法的选择、交叉和变异的操作,从而提高蚁群算法的搜索速度和寻优能力。最优路径评价函数综合考虑节点能耗及节点的剩余能量,使剩余能量多的节点优先参与数据转发,均衡节点间的能量消耗。通过与经典蚁群算法及遗传算法的对比实验表明,随着数据转发轮数增加,改进的蚁群算法能耗小,剩余能量多,网络生命周期明显延长;随着整个网络运行时间的增长,改进的蚁群算法,节点均衡能耗性好,最优路径搜索的成功率也明显优于其他两种算法。  相似文献   

12.
李响  郑瑞娟 《应用声学》2014,22(6):1993-1995,1998
针对传统算法在解决无线传感器网络覆盖优化上存在的覆盖率较低和节点分布不够均匀的问题,提出了一种改进的蛙跳算法;为了同时达到增加算法的种群多样性和加快算法收敛速度的目的,改进蛙跳算法分别增加了个体高斯学习机制和根据粒子群思想改进的更新策略,让族内最差个体在自身附近进行局部搜索,若无效,则使族内最差个体同时向族内最优个体和全局最优个体学习;在性能评估实验中,对改进的蛙跳算法分别进行了标准函数测试和无线传感器网络覆盖优化测试;测试结果表明,在6个标准测试函数中,改进的蛙跳算法与其他算法相比在4个测试函数上的收敛精度有了明显提高;在无线传感器网络覆盖优化中,改进的蛙跳算法也能够使节点分布更加均匀,使网络覆盖率达到了85.6%。   相似文献   

13.
针对传统PID控制器参数优化费时且不能保证获得最佳性能,提出一种基于动态布谷鸟搜索算法的PID控制器参数优化方法。布谷鸟搜索算法(CS)具有参数少、搜索能力强等特点,但是标准布谷鸟搜索算法参数采用固定值,极大地影响了算法的性能,因此提出了动态布谷鸟搜索算法(DCS),DCS算法采用动态参数,算法性能明显改善。仿真试验结果表明基于动态布谷鸟搜索算法的PID控制器具有较好的控制性能指标。  相似文献   

14.
刘凯歌  韦笃取 《计算物理》2022,39(4):498-504
提出一种将鲸鱼优化算法(WOA)与回声状态网络算法(ESN)结合的WOA-ESN预测方法, 并将此方法应用到永磁同步电机(PMSM)的混沌振荡预测, 进行实验仿真并和其他预测算法比较, 证明所提出方法拥有更高的预测精度。  相似文献   

15.
针对现有质量交换网络优化方法存在的不足, 提出一种适用于质量交换网络综合的强制进化随机游走算法。通过随机增大或减小质量交换器的传质负荷、分流比以及贫流股的流量, 并设置最小阈值实现网络连续和整型变量的同步优化; 通过以较小概率接受差解, 增强结构变异, 使算法更好地兼顾质量交换网络的全局和局部搜索。在2个质量交换网络实例中的应用表明, 优化结果优于文献最优结果, 算法保持了个体的独立进化且具有良好的全局和局部搜索能力。  相似文献   

16.
通过分析量子势阱粒子群优化算法的设计过程,提出一种基于Bloch球面搜索的量子粒子群优化算法.首先用基于Bloch球面描述的量子位描述粒子,用泡利矩阵建立旋转轴,用Delta势阱模型计算旋转角度,用量子位在Bloch球面上的绕轴旋转实现搜索.然后用Hadamard门实现粒子变异,以避免早熟收敛.这种旋转可使当前量子位沿着Bloch球面上的大圆逼近目标量子位,从而可加速优化进程.仿真结果表明,该算法的优化能力优于原算法.  相似文献   

17.
Activity recognition methods often include some hyper-parameters based on experience, which greatly affects their effectiveness in activity recognition. However, the existing hyper-parameter optimization algorithms are mostly for continuous hyper-parameters, and rarely for the optimization of integer hyper-parameters and mixed hyper-parameters. To solve the problem, this paper improved the traditional cuckoo algorithm. The improved algorithm can optimize not only continuous hyper-parameters, but also integer hyper-parameters and mixed hyper-parameters. This paper validated the proposed method with the hyper-parameters in Least Squares Support Vector Machine (LS-SVM) and Long-Short-Term Memory (LSTM), and compared the activity recognition effects before and after optimization on the smart home activity recognition data set. The results show that the improved cuckoo algorithm can effectively improve the performance of the model in activity recognition.  相似文献   

18.
基于BP神经网络的传感器网络动态采样模型研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
阚杰  张瑞瑞  陈立平  徐刚 《应用声学》2015,23(7):2485-2487, 2491
能耗控制对于农业环境监测无线传感器网络系统具有重要意义。基于误差反向传播的多层前馈神经网络预测和阈值分析建立了一种土壤温度传感器网络动态采样模型,实现了基于土壤温度周期变化特征的采样频率实时调整方法,达到减少网络冗余数据,降低网络功耗的目的。以环境温度和空气相对湿度为BP神经网络实测输入,土壤温度为预测输出,通过判断输出是否进入阈值区间动态调整采样周期。仿真实验结果表明,对于具有周期性特点的土壤温度,BP网络模型对其预测值和实测值之间的均方根误差RMSE及绝对误差AE分别为0.83℃和0.54℃。相比于连续采样,阈值分析动态采样次数减少30%。  相似文献   

19.
The goal of software defect prediction is to make predictions by mining the historical data using models. Current software defect prediction models mainly focus on the code features of software modules. However, they ignore the connection between software modules. This paper proposed a software defect prediction framework based on graph neural network from a complex network perspective. Firstly, we consider the software as a graph, where nodes represent the classes, and edges represent the dependencies between the classes. Then, we divide the graph into multiple subgraphs using the community detection algorithm. Thirdly, the representation vectors of the nodes are learned through the improved graph neural network model. Lastly, we use the representation vector of node to classify the software defects. The proposed model is tested on the PROMISE dataset, using two graph convolution methods, based on the spectral domain and spatial domain in the graph neural network. The investigation indicated that both convolution methods showed an improvement in various metrics, such as accuracy, F-measure, and MCC (Matthews correlation coefficient) by 86.6%, 85.8%, and 73.5%, and 87.5%, 85.9%, and 75.5%, respectively. The average improvement of various metrics was noted as 9.0%, 10.5%, and 17.5%, and 6.3%, 7.0%, and 12.1%, respectively, compared with the benchmark models.  相似文献   

20.
随着供热计量系统的普及,系统可以根据负荷的变化进行调整,管网的阻力系数随即发生变化.对变动阻力系数进行优化辨识是了解供热管网实时运行状况的有效手段.提出一种基于流量监测数据的供热管网变动阻力系数优化辨识方法,并利用遗传算法进行求解.对洛阳市某小区供暖季管网实际运行数据进行验证,辨识结果的相对误差在5%以内.结果表明:该...  相似文献   

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